Le Sommeil de A à Z

Que se passe-t-il au niveau du corps ?

Le sommeil est un état dans lequel nous passons environ le tiers de notre vie. Il fait partie des fonctions vitales de l’organisme comme la respiration, la digestion ou l’immunité.
 
Le sommeil est un comportement spontané et réversible caractérisé par des périodes récurrentes de :
– diminution de l’activité motrice
– augmentation des seuils de réponse sensorielle
– facilitation de la mémorisation
– discontinuité de l’activité mentale
 
Au niveau du cerveau, pendant le sommeil lent, l’activité se ralentit de plus en plus au fur et à mesure que le sommeil s’approfondit et que le dormeur passe du stade N1 au stade N3. Au niveau du corps, il en est de même avec une diminution progressive des principales fonctions de base de l’organisme : le pouls et la respiration se ralentissent, la tension artérielle, le tonus musculaire, la température corporelle baissent.

Comment étudie-t-on le sommeil ?

La structure du sommeil n’est connue que depuis une dizaine d’années. Pour connaître l’état dans lequel se trouve un dormeur il faut réaliser plusieurs examens :

La polysomnographie est l’examen médical qui permet de suivre le sommeil et son évolution tout au long de la nuit.

Electrodes
Des électrodes sont collées sur le crâne pour l’enregistrement de l’activité électrique émise par le cerveau
D’après William Dement. Dormir, rêver. Editions du Seuil, 1981.

D’autres électrodes sont fixées sur le visage pour capter les mouvements des yeux et le tonus musculaire.

(EEG) : enregistrement de l’activité électrique du cerveau (électroencéphalogramme)
(EMG) : enregistrement du tonus musculaire (électromyogramme)
(EOG) : enregistrement des mouvements des yeux (électro-oculogramme)

D’après Michel Billiard. le Sommeil et l’éveil, Editions Masson, 2000.
Comment est structuré le sommeil ?

Il existe deux types de sommeil : le sommeil lent et le sommeil paradoxal.

Le sommeil lent
– le sommeil lent léger correspond aux stades N1 et N2. A l’endormissement, l’activité du cerveau se ralentit peu à peu et des figures de sommeil caractéristiques témoignent de chaque état : les “pointes vertex” pour le stade N1 et les fuseaux ou les complexes K pour le stade N2 observés sur l’EEG (enregistrement de l’activité électrique du cerveau électroencéphalogramme). A l’endormissement, c’est à dire en stade N1, le dormeur est réveillé par le moindre bruit, il ne se perçoit pas alors comme ayant dormi ou vaguement somnolant.

– le sommeil lent profond correspond au stade N3. Il voit le ralentissement de l’activité cérébrale s’amplifier. En effet des vagues de plus en plus amples et de plus en plus longues d’ondes lentes ou ondes delta apparaissent à l’EEG. Plus l’activité cérébrale est ralentie, plus le dormeur descend dans un état d’où il est difficile de le réveiller, parce que son cerveau est de plus en plus insensible aux stimulations extérieures, comme de son propre corps. En sommeil profond, il sera difficile à réveiller et souvent, alors, un peu hébété.

Le sommeil paradoxal
C’est un état dans lequel le dormeur est difficile à réveiller, son tonus musculaire est aboli, alors que son cerveau est aussi actif qu’en stade N1. On reconnaît le sommeil paradoxal également à la présence de salves de mouvements des yeux, appelés mouvements oculaires rapides.
Les anglo-saxons appellent d’ailleurs le sommeil paradoxal sommeil à mouvements oculaires rapides (REM ou Rapid Eye Movement sleep). Le sommeil lent est aussi appelé sommeil non-REM par opposition au sommeil paradoxal appelé sommeil REM.

Exemples de tracé EEG au cours des différents états de vigilance ou de sommeil selon la classification Rechtschaffen et Kales

Eveillé-Vigilant : l’activité électrique est rapide (de fréquence élevée) peu voltée (peu ample) et désynchronisée (forme irrégulière).
Somnolent – Relaxé : apparition de l’activité alpha, plus lente (sa fréquence est comprise entre 8 et 12 cycles par seconde ou Hertz (Hz)), d’allure régulière (de forme sinusoïdale). Elle disparaît à l’ouverture des yeux.

Stade N1 : l’amplitude de l’activité alpha diminue puis disparaît peu à peu pour être remplacée par une activité plus lente, 3 à 7 cycles par seconde d’amplitude et de régularité variable : l’activité Thêta.

Stade N2 : l’activité thêta occupe tout le tracé. Apparaissent deux grapho-éléments caractéristiques :
– le complexe K grande onde biphasique (négative/positive)
– le fuseau de fréquence de 11 à 16 c/s d’allure sinusoïdale.
Au cours du stade N2 qui constitue le type de sommeil le plus abondant complexes K et fuseaux viennent émailler l’activité Thêta.

Stade N3 : les ondes lentes sont de plus en plus nombreuses. Elles constituent l’activité delta qui est lente (de 1/2 à 2 cycles par seconde) et ample (de grande taille correspondant à plus de 75 microvolts).

Le sommeil paradoxal : l’activité électrique du cerveau est rapide et peu volté. Au début de l’épisode, on peut observer des ondes en dents de scie.

 

D’après Michel Billiard. le Sommeil et l’éveil, Editions Masson, 2000.

Que se passe-t-il au niveau du corps ?
En sommeil lent, on observe un ralentissement progressif des fonctions neurovégétatives avec l’approfondissement du sommeil et le ralentissement de l’activité cérébrale.
En sommeil paradoxal, le tonus des muscles disparaît complètement ; on observe cependant de très brèves contractions, voire de petits mouvements des extrémités. L’homme présente des érections péniennes et la femme des érections clitoridiennes et un afflux de sang au niveau vaginal. Au niveau des fonctions neurovégétatives, tout se passe comme si la régulation homéostatique, chargée de maintenir la stabilité des grandes fonctions de l’organisme, fonctionnait mal. On observe donc une grande instabilité du pouls, de la pression artérielle et de la respiration.

Comment se déroule une nuit de sommeil ?

L’hypnogramme représente le déroulement de la nuit de sommeil

Tracé

L’hypnogramme représente le déroulement de la nuit de sommeil

Lorsque le sujet s’endort, il traverse un état de sommeil léger, intermédiaire entre l’éveil et le sommeil pendant quelques minutes : le stade N1, puis son sommeil s’approfondit en stade N2; le sujet est alors réellement endormi.
Si on le réveille au bout de quelques minutes, il aura conscience d’avoir dormi.
Puis après quelques dizaines de minutes de stade N2 le sommeil s’approfondit encore : c’est le sommeil lent profond. Le dormeur est alors profondément endormi.
Puis le sommeil profond s’interrompt, le sommeil léger réapparaît avant de faire place au premier épisode de sommeil paradoxal qui survient après 1h30 de sommeil environ. Ce premier épisode ne dure que quelques minutes.

Sommeil lent léger puis sommeil lent profond puis sommeil paradoxal, le dormeur a accompli son premier cycle de sommeil de 90 minutes environ.
La nuit du sommeil sera composée de la succession de 3 à 5 cycles successifs.
Au fur et à mesure que la nuit avance la composition des cycles va évoluer : le sommeil lent profond est très abondant en début de nuit et quand la nuit avance, il se fait plus rare et disparaît complètement au petit matin.
A l’inverse, le sommeil paradoxal qui est bref en début de nuit va occuper une place croissante dans chaque cycle de sommeil au fil de la nuit.
Quel que soit le stade de sommeil, le dormeur se réveillera plusieurs fois pour une brève durée, sans qu’il s’en souvienne au réveil. Ses éveils sont normaux.

Pourquoi a-t-on besoin de dormir ?

Pourquoi a-t-on besoin de dormir ?Pourquoi a-t-on besoin de dormir ?D’après ce que l’on observe après une privation de sommeil, il est clair qu’il est indispensable au maintien des fonctions d’apprentissage, de mémorisation et d’adaptation à des circonstances nouvelles. Il joue également un rôle-clé pour l’état de bien-être dans la journée. Cependant, la recherche sur le sommeil est une science jeune et l’on ne connaît pas encore avec précision la ou les fonctions du sommeil.

Rester couché est-il suffisant ou faut-il vraiment dormir pour récupérer ?
Le simple repos allongé, l’immobilité peuvent nous permettre de récupérer d’une fatigue physique. Le sommeil n’est sans doute pas nécessaire à toutes les formes de récupération mais il l’est certainement pour la récupération intellectuelle.

Doit-on dormir pour que le cerveau récupère ?
Des travaux récents suggèrent que le sommeil permet de maintenir les connexions entre les neurones (synapses), consolidant ainsi la mémoire innée (comme celle du chant de l’oiseau) et la mémoire acquise (comme celle des leçons). Pour bien se souvenir de ce que nous avons appris pendant la journée, il faut dormir. Le sommeil favorise donc le stockage et l’organisation de nouvelles connaissances. Ces processus nécessiteraient que le cerveau soit coupé des stimulations extérieures.

Le sommeil est-il important pour l’apprentissage chez les enfants ?
Au cours de l’enfance, l’augmentation de la densité de ces connexions dans certaines régions du cerveau (cortex frontal) est proportionnelle à la quantité de sommeil profond, ce qui suggère que celui-ci jouerait chez l’enfant un rôle décisif dans la maturation du cerveau. Le sommeil paradoxal fournirait un stimulus interne favorisant le développement du cerveau.

Le sommeil est-il important pour la croissance ?
On estime que le sommeil est impliqué dans la croissance chez l’enfant, comme dans la réparation des muscles, de la peau et des os chez l’adulte, parce que l’hormone qui commande ces processus, l’hormone de croissance, est sécrétée essentiellement au cours du sommeil profond. On a d’ailleurs observé des nanismes dits psychogènes chez des enfants dont le sommeil était réduit ou altéré.
Le sommeil est également un temps privilégié de la constitution de l’immunité.

Une autre fonction du sommeil pourrait être la mise au repos de l’organisme, ou du moins la réduction de ses dépenses énergétiques et la reconstitution des stocks d’énergie métabolique (glycogène contenu dans le foie). D’autres systèmes bénéficient de ce “repos” : par exemple le système cardiovasculaire.

Le sommeil permet-il d’économiser de l’énergie ?
Le sommeil permet d’épargner seulement 15% de la consommation d’énergie d’une journée par rapport à un sujet assis mais non endormi. Si l’on prend en compte les mouvements du corps et les éveils survenant au cours du sommeil, l’économie n’est plus que de 5 à 11%. Une personne de 100 Kg dépense environ 80 KCal par heure en dormant, la même personne assise dépenserait environ 95 Kcal, l’économie sur 8 heures serait donc de 120 Kcal, soit l’équivalent d’un bol de lait écrémé ou d’un petit pain, un rendement bien inefficace pour qu’une telle fonction du sommeil soit essentielle.

Dormons-nous seulement parce que nous sommes fatigués ?
Le sommeil est commandé par deux processus :
– la dette de sommeil : le sommeil survient d’autant plus facilement que nous sommes restés éveillés longtemps.
– l’horloge interne : le sommeil est programmé par notre horloge interne à un moment donné des 24 heures, correspondant en général à la nuit.

On peut vérifier soi-même l’importance de ce phénomène quand on effectue un voyage trans-méridien (traversée de plusieurs fuseaux horaires en avion): si les horaires de destination sont décalés par rapport aux horaires habituels, on éprouve des difficultés à s’endormir ou à rester endormi, alors même que la fatigue et le manque de sommeil sont présents. Il faudra plusieurs jours pour recaler notre horloge biologique sur les nouveaux horaires de jour et de nuit.

A quoi servent les rêves ?

Lorsqu’on réveille quelqu’un, on a plus de chance d’obtenir un récit de rêve si le dormeur est en sommeil paradoxal et le contenu du rêve est plus riche en émotions et en personnages. C’est pourquoi on a pris, un peu rapidement, l’habitude d’associer sommeil paradoxal et rêves. Toutefois, on rêve aussi mais moins pendant le sommeil lent : 40 % des réveils en sommeil lent léger donneront lieu à un rappel de rêve.
 
La fonction que l’on attribue aux rêves préoccupe les hommes depuis bien longtemps. Avertissement des dieux dans l’Antiquité ou messages prémonitoires dans de nombreuses civilisations, les rêves exprimeraient pour les psychanalystes l’équivalent de l’accomplissement d’un désir refoulé, traduit de façon symbolique. Les cliniciens du sommeil accordent peu de valeur aux contenus des rêves qu’ils considèrent comme des résidus sans cohérence ou des contenus de la mémoire mis à jour au hasard par les processus qui s’effectuent au cours de cet état.
Le rêve se caractérise par des images très détaillées associées à un ou plusieurs scénarios, comportant des scènes, des personnages, des dialogues, des émotions. Le contenu est plus ou moins ordonné et logique et parfois profondément bizarre. Ceci a été rapporté à un fonctionnement non coordonné des deux hémisphères du cerveau.
 
Toute activité mentale au cours du sommeil est-elle un rêve ?
Il existe d’autres états au cours desquels le cerveau exprime une activité perçue par le dormeur. Au réveil comme à l’endormissement apparaît parfois une imagerie très détaillée mais sans scénario, à la différence du rêve. On les appelle hallucinoses hypnagogiques à l’endormissement ou hypnopompiques au réveil. Certains dormeurs peuvent aussi avoir des rêves lucides, au cours desquels ils ont conscience de rêver et parfois même peuvent diriger le déroulement du rêve.
 
Qu’est-ce qu’un cauchemar ?
Le cauchemar est un rêve dont le contenu est désagréable voire terrifiant, il provoque une anxiété intense et survient en sommeil paradoxal vers la fin de la nuit. Il se différencie des terreurs nocturnes qui sont des accès brefs de panique survenant en sommeil profond, au début de la nuit et qui sont courants chez l’enfant entre 3 et 6 ans. Les terreurs nocturnes existent aussi chez l’adulte, débutant entre 20 et 30 ans, souvent associées alors à un somnambulisme. C’est beaucoup moins fréquent.
 
Les mouvements des yeux observés pendant le sommeil paradoxal signifient-ils que le dormeur regarde son rêve, comme un spectacle ?
On a pu le penser mais, en fait, les mouvements des yeux et les images du rêve ne sont pas liés puisque ils se produisent chez les aveugles-nés qui ne rêvent pas en image. En revanche, ils seraient liés au contenu émotionnel du rêve et à sa richesse en mouvements.

Quelle est la bonne durée d'une nuit de sommeil ?

C’est une notion aussi individuelle que la quantité de nourriture dont chacun a besoin. La durée moyenne de sommeil d’un adulte est de 8h00, mais certains petits dormeurs se contentent de 6h de sommeil alors que les “gros dormeurs” ont besoin de 9 à 10 heures de sommeil pour se sentir reposés. Ces différences sont liées à des aspects génétiques comme le montrent des études récentes. Il est donc impossible d’édicter une norme, chacun doit déterminer ses besoins de sommeil en fonction de ses propres réactions à l’allongement ou à la réduction de son temps de sommeil.
 
Comment peut-on déterminer son besoin de sommeil individuel ?
La durée idéale d’une nuit est celle qui permet de se sentir reposé et d’avoir un bon fonctionnement dans la journée. La période des vacances permet d’apprécier facilement ses besoins.
 
Sommes-nous tous en manque de sommeil ?
Selon la dernière enquête INSV/BVA 2009 – Sommeil et rythme de vie, la première donnée cruciale qui ressort est la faible durée de sommeil. Cela confirme les enquêtes des années précédentes sur ce thème. La durée moyenne de sommeil en semaine est de 6h58. Ce chiffre est comparable à celui de l’année précédente (enquête INPES/BVA, 2008) qui indiquait une durée moyenne de sommeil de 7h00 pour une population d’adultes de 25-45 ans. 29% des Français dorment moins de 7 heures par jour. L’insuffisance de sommeil est donc bien installée chez les Français. A l’issue de cette enquête, on observe une hausse du temps de sommeil le week-end, qui passe à 7h50 en moyenne. Elle est destinée à « compenser » la dette de sommeil chronique de la semaine. Or, le manque de sommeil ne s’annule pas en 2 jours. Au fil des années, la population française est en dette de sommeil chronique, sans amélioration. Cette carence de sommeil affecte plus particulièrement les personnes de 35 à 55 ans qui dorment moins longtemps (6h à 7h en majorité) alors que les personnes de 25 à 35 ans dorment 7 à 8 heures par 24h.
 
Que se passe-t-il si on réduit son temps de sommeil par rapport à ses besoins ?
Si cette restriction est ponctuelle et modérée, les conséquences sont limitées. En revanche réduire le temps de sommeil à 6h chez des sujets dont le besoin était de 6h30 à 8h30 de sommeil sur une durée de deux semaines provoque des altérations des performances dans la journée aussi importantes au bout de 5 jours qu’après une nuit blanche ainsi que des accès de sommeil incontrôlables chez certains sujets en fin d’expérience. Ceci montre qu’une réduction même modérée du temps de sommeil peut avoir des conséquences sévères dès qu’elle se prolonge.

Comment le sommeil évolue avec l'âge ?

Le sommeil évolue sans cesse depuis la naissance jusqu’au grand âge.

La quantité de sommeil
Le nouveau-né dort environ 16 à 18 heures par jour. La durée du sommeil va diminuer rapidement dans les premières années de la vie, puis plus lentement. A la puberté, le besoin de sommeil est en moyenne de 9 à 10 heures.
L’adolescent a des horaires de sommeil très variables selon son mode de vie. Le travail scolaire, les sorties le conduisent à retarder son heure de coucher. L’adulte dort 7 h 30 à 8 h en moyenne. Avec le troisième âge, la durée totale de sommeil ne se raccourcit pas ou peu mais le sommeil devient plus léger et plus fragmenté. De plus, la quantité de sommeil de la journée augmente, avec des siestes plus ou moins prolongées au détriment du sommeil nocturne.

Les horaires de sommeil
L’adolescent se couche volontiers tard pour des raisons sociales : envie de se démarquer de la vie familiale, de montrer son indépendance, de sortir avec ses amis… mais aussi pour des raisons physiologiques. C’est le moment de la vie où le sujet récupère facilement d’un coucher tardif en retardant son lever et en faisant la grasse matinée. Les sujets âgés à l’inverse se couchent souvent tôt et ont plus de difficulté à dormir le matin. Ils peuvent avoir tendance pour des raisons de confort, de douleur à passer un temps au lit plus long que la durée habituelle de leur sommeil.

La profondeur du sommeil
Elle diminue de façon constante avec l’âge : si l’enfant fait 30 % de sommeil profond à 10 ans, à l’âge adulte, la moyenne est de 20 %. A 80 ans, il est exceptionnel de faire encore du sommeil lent profond. Chez le sujet âgé, le sommeil lent profond est devenu rare, il s’allège, le sommeil est devenu instable, les éveils au cours du sommeil sont plus fréquents et plus longs. Le réveil survient plus tôt.

Le sommeil paradoxal
Il diminue beaucoup au cours de la première année de vie, puis reste stable en quantité. Avec l’âge, sa répartition au cours de la nuit se modifie, il apparaît plus précocement et devient plus abondant dans la première partie de la nuit.

Les figures du sommeil
Elles vont se modifier avec l’âge : toutes vont diminuer d’amplitude et d’abondance. Les conséquences concrètes de ces changements sont mal connues.

L’évolution du sommeil de la naissance à 20 ans

Tracé

D’après le guide du sommeil, MF Vecchierini. John Libbey Eurotext . Editions 1997

Le sommeil au fil du temps

Les hypnogrammes, caractéristiques d’un enfant, d’un adulte jeune et d’un sujet âgé.

Tracé 

 

Chez l’enfant, le sommeil lent profond est très abondant. Le premier cycle est long. Le sommeil est stable et les éveils sont rares.

Tracé 

Chez l’adulte jeune, le sommeil lent profond est moins abondant, il disparat dans la 2ème partie de la nuit, le 1er cycle qui contient moins de sommeil lent est plus court.

Tracé 

Chez le sujet âgé, le sommeil lent profond est devenu rare, il est moins profond, le sommeil est devenu instable, les éveils au cours du sommeil sont plus fréquents et plus longs. Le réveil survient plus tôt.

Le sommeil des animaux

L’étude du sommeil des animaux, de l’éléphant au cafard peut nous aider à comprendre à quoi sert le sommeil et comment il est régulé.
 
Les mammifères
AnimauxTous les mammifères font du sommeil lent et du sommeil paradoxal.
Mais ils dorment de façon très différente d’une espèce à l’autre. Certains animaux ne sont pas immobiles pendant qu’ils dorment, par exemple le dauphin nage pendant son sommeil, D’autres comme le cheval et l’éléphant peuvent dormir debout et la vache peut elle dormir les yeux ouverts.
 
La durée du sommeil est également très variable. Si la chauve-souris dort 19 heures par jour, le cheval ne consacre que 3 heures au sommeil. Les animaux longs dormeurs sont, contrairement à ce que l’on pourrait penser, de petits animaux avec une espérance de vie courte, peut-être parce que leurs réserves d’énergie, notamment de graisses, sont faibles, le sommeil leur permettant alors de ne pas dépenser trop d’énergie. Certains animaux dorment en un seul épisode, d’autres en plusieurs ; de nombreux animaux dorment autant voire plus dans la journée que la nuit (le chat, le rat et d’une façon générale les prédateurs nocturnes).
 
L’hibernation, un long sommeil ?
L’hibernation est différente du sommeil, c’est un état lié à des variations de température ou de la disponibilité en nourriture ou en eau. La température de l’animal baisse jusqu’à environ 5 degrés, avec de brèves interruptions pendant lesquelles la température remonte, l’animal en profitant alors pour dormir. De même lorsque l’animal sort de son état d’hibernation…il dort d’un sommeil très profond qui diminue progressivement pour revenir à la normale. Il semble donc qu’une température corporelle trop basse ne soit pas compatible avec un état de sommeil.
 
Les oiseaux et les reptiles
Les oiseaux rêvent et dorment mais d’une façon moins tranchée que les mammifères. Ils dorment les yeux fermés alors que les clignements des yeux signalent l’état de veille. Leur sommeil paradoxal est particulièrement court, une minute par épisode au plus. Les reptiles en revanche ont un sommeil très différent de celui des mammifères. Leur sommeil est difficile à enregistrer car la partie du cerveau qui produit l’activité que l’on enregistre (le cortex) est très mince. Ils ne font pas de sommeil paradoxal mais du sommeil lent avec des ondes lentes surimposées aussi bien sur l’EEG de veille que de sommeil.