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Les Dossiers Sofibio

 Dossier : Les substances nécessaires au sommeil

 GENERALISTE
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LE SOMMEIL

L'alternance d'états d'éveil et de sommeil est une caractéristique commune à la plupart des vertébrés supérieurs. Au cours de l'éveil se manifestent l'ensemble des fonctions dites de la vie de relation et les différents instincts permettant la survie de l'individu et de l'espèce. Au cours du sommeil, les fonctions et régulations végétatives sont ralenties et les activités motrices et cognitives volontaires suspendues. Différents mécanismes cérébraux régulent le rythme jour/nuit, la durée quotidienne de sommeil et sa qualité. Il existe plusieurs stades qui se caractérisent chacun par un niveau d’activité cérébrale et musculaire.

Les différents stades du sommeil

 

La structure du sommeil est connue depuis près de 50 ans. Il en existe 2 types : lent (activité cérébrale ralentie) et paradoxal (activité cérébrale intense). La nuit est composée d’une succession de 4 à 6 cycles d’environ 90 minutes de ces deux types de sommeil.

L'électro-encéphalogramme (EEG) permet de distinguer quatre stades (I et II : sommeil léger, III et IV : sommeil lent profond). On observe la présence plus ou moins importante d'ondes lentes de grande amplitude. Ce sommeil calme dure 60 à 75 minutes.

Ensuite survient le sommeil paradoxal qui associe des signes de sommeil profond (atonie musculaire, seuils d'éveil élevés) et des signes d'éveil (EEG rapides,mouvements oculaires, respiration irrégulière). L'activité EEG rapide et l'atonie musculaire sont des signes continus pendant toute la durée du sommeil paradoxal. Le mouvement des yeux et des extrémités des membres sont des signes discontinus, "phasiques". La durée moyenne du sommeil paradoxal est de 15 à 20 minutes. C’est au cours de ce sommeil que se produisent les rêves.

Un cycle de sommeil dure environ 90 minutes. Après un bref éveil de 12 à 15 minutes, un autre cycle commence. Ces brefs éveils à la fin des cycles ne sont pas perçus la plupart du temps par le dormeur qui ne s’en souvient pas le matin au lever. A l'opposé, certaines personnes ne se souviennent que de ces éveils et croient qu'elles n'ont pas dormi de la nuit.

Chez l'homme adulte, la durée physiologique du sommeil varie de 3 à 12 heures. L’environnement influence cette durée : environnement physique (température, lumière), environnement social (stress, apprentissage), alimentation. Cependant, ces influences n'expliquent pas toute la variabilité observée. 

 

Les rythmes circadiens : des rythmes de 24 heures

Depuis des milliers d’années, l’homme règle son cycle veille/sommeil sur l’alternance jour/nuit. Le mot circadien provient des termes latins, circā (environ) et dies (journée). Aujourd'hui, le terme est utilisé pour qualifier les évènements biologiques qui ont lieu de façon périodique toutes les 24 heures.
Les premières études ont montré que des individus isolés durant plusieurs semaines du cycle environnemental de lumière et d'obscurité de 24 heures continuent de maintenir un cycle où le repos (sommeil) et l'activité (éveil) alternent sur une période approximative de 24 heures. La persistance du cycle veille/sommeil, en l'absence de changements quotidiens de l'environnement, suggère que l'être humain possède une horloge biologique interne qui influence son comportement.
Les rythmes circadiens sont décrits comme étant endogènes, c’est-à-dire qu’ils sont générés à l'intérieur de notre corps par un mécanisme temporel interne : l'horloge circadienne.
Le « chef d’orchestre » de cette horloge biologique se situe dans le cerveau au niveau de l’hypothalamus.
Ce « chef d’orchestre » effectue une régulation de nombreux rythmes biologiques (température, sécrétions hormonales, tension artérielle, sommeil…) sous le contrôle d’une quinzaine de gènes « horloge ». Pendant des milliers d’années, l’homme a réglé son cycle veille/sommeil sur l’alternance jour/nuit ou plus précisément lumière/obscurité.

 

 

La production de mélatonine

Certaines hormones sont associées de plus près à l'horloge biologique que d'autres. La mélatonine, fabriquée dans la glande pinéale, présente un rythme circadien prononcé qui culmine pendant la nuit. La mélatonine est presque indécelable dans le sang pendant la journée. Elle commence à être sécrétée en milieu de soirée, à mesure que la lumière diminue et atteint son pic de sécrétion entre 2 heures et 4 heures du matin.        

 

Les troubles du rythme circadien

Ces troubles sont liés à une discordance entre l'horaire de sommeil de l'individu et l'horaire de l'horloge circadienne. Actuellement, les modes de vie, les comportements sociaux ont modifié ce rythme de base. En particulier, l’utilisation des ordinateurs produisant une lumière bleue perturbent ce rythme naturel et génèrent ainsi une diminution du temps de sommeil associée à un décalage entre le rythme social et circadien. On assiste alors à une désynchronisation du rythme interne par rapport au rythme circadien. Ce phénomène vaut également pour les personnes travaillant la nuit, menant une vie nocturne ou dans les décalages horaires liés aux vols transméridiens (jet lag).
Le syndrome d'avance de phase
Il est observé principalement chez les personnes âgées. Il est caractérisé par un endormissement tôt en soirée (entre 18h et 21h) et par un réveil tôt (entre 1h et 4h du matin). La qualité du sommeil est plus ou moins bonne suivant l'heure à laquelle le sujet se couche.
Le syndrome de retard de phase
Les personnes atteintes par ce syndrome sont d'extrêmes couche-tard qui se couchent entre 3 h et 6 h et se réveillent entre 12h et 15h. Ce syndrome émerge souvent après la puberté et est relativement fréquent chez les adolescents et les jeunes adultes.
Le syndrome du décalage horaire ou « jet lag »
Responsable d’une baisse de la vigilance et de la performance, il se manifeste différemment suivant la destination du vol.
Les vols vers l'est sont associés à des difficultés à s'endormir, à un sommeil perturbé dans la première moitié de la nuit, à des difficultés à se réveiller et à une fatigue le matin ou en début de journée.
Les vols vers l'ouest sont associés à une diminution de la qualité de sommeil au cours de la deuxième moitié de la nuit, à un réveil matinal précoce et à une fatigue en fin d'après-midi ou en soirée.
Le syndrome hypernychtérémal
Ce trouble est caractérisé par un cycle veille/sommeil qui dure plus de 24h. Ce syndrome est généralement observé chez les personnes atteintes d'une cécité ou bien les schizophrènes.
Le travail posté
Il concerne les personnes ayant un travail de nuit. Les performances et la vigilance sont alors diminuées et peuvent amener à des accidents après le travail.

 

Les neurotransmetteurs, pierres angulaires de l’horlogerie cérébrale

Les neuromédiateurs sont indispensables à la régulation efficace du rythme circadien : les catécholamines (dopamine et noradrénaline), sécrétées essentiellement en première partie de journée, sont à l’origine de l’éveil, de la motivation et de l’entrain matinal. La dopamine peut être considérée comme le démarreur, la noradrénaline comme l’accélérateur. A l’opposé, les indolamines (sérotonine et mélatonine), sécrétées principalement en soirée et au cours de la nuit, sont responsables de l’apaisement pour la sérotonine, de la régulation du sommeil pour la mélatonine. La mélatonine étant par ailleurs fabriquée par l’organisme à partir de la sérotonine, cette dernière est donc la clef de voute du système.

Les indolamines : sérotonine et mélatonine

cycle sommeil sofibio 5

Le L-tryptophane est un acide aminé essentiel (il ne peut pas être synthétisé par l’organisme et doit être apporté exclusivement par l’alimentation) précurseur de la sérotonine et de la mélatonine. 

La quantité quotidienne de tryptophane (Trp) ingérée varie de 0,5 à 1 g. Plus de 95% du Trp est utilisé pour la synthèse des protéines mais ne représente que 1% des 20 acides aminés constituant les protéines. Après dégradation des protéines de l’alimentation, le Trp est présent dans la circulation sanguine sous deux formes : la majeure partie (50 à 80%) est liée à l’albumine sérique, tandis que le reste du Trp reste sous forme libre, seul 1% étant utilisé pour la synthèse de sérotonine. En effet, seule la fraction libre du Trp peut traverser la barrière hémato-encéphalique grâce à un transporteur actif.
Les vitamines B3 et B6 favorisent la conversion du tryptophane en sérotonine puis en mélatonine (cofacteurs enzymatiques) d’où la nécessité d’un apport suffisant en ces deux vitamines.


La sérotonine

La sérotonine, initialement localisée au sein des plaquettes et connue pour son activité vasoconstrictrice, a été isolée et purifiée pour la toute première fois en 1948 à partir du sérum. Bien que 95% de la sérotonine de l’organisme soient produits par les cellules de la muqueuse du tractus gastro-intestinal, elle a également été mise en évidence au niveau cérébral. La sérotonine est largement distribuée au sein du système nerveux central où elle joue le rôle de neurotransmetteur. Elle est impliquée dans la régulation de la plupart des grandes fonctions de l’organisme telles que la régulation du cycle veille/sommeil, la thermorégulation, les comportements alimentaires (effet anorexigène) ainsi que sexuels, les états émotionnels tels que l’humeur (action antidépressive) et l’anxiété, la nociception (perception des stimulations génératrices de douleur) et les contrôles moteurs.
La sérotonine favorise l'endormissement et l'entrée dans les différentes phases du cycle du sommeil : - l'entrée dans les 3 phases de sommeil,
- l'entrée dans le sommeil paradoxal.

La mélatonine
La mélatonine est sécrétée par l’épiphyse ou glande pinéale en l’absence de lumière en début de soirée, à mesure que la lumière diminue et atteint son pic de sécrétion vers 3 heures du matin.

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 Rôles de la mélatonine

Le rôle principal de la mélatonine est d’améliorer la qualité du sommeil et de permettre la resynchronisation de son rythme circadien. Elle diminue la latence d’endormissement et augmente la qualité et la durée du sommeil. L’administration de mélatonine produit une action différente selon l’heure d’administration, les doses et les caractéristiques du sujet (âge, sexe).

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Lors du vieillissement, une calcification progressive de l’épiphyse engendre une baisse de la production de mélatonine. La diminution physiologique de la sécrétion de mélatonine entraîne des insomnies d’endormissement et de maintien du sommeil.
La mélatonine est surtout utilisée comme resynchronisateur de situations de désynchronisation telles que le vieillissement, le travail de nuit ou posté, les syndromes d’avance ou de retard de phase et les décalages horaires liés aux vols transméridiens (jet lag). Son utilisation thérapeutique doit veiller à préserver le rythme circadien naturel de l’hormone avec des concentrations élevées la nuit et basses le jour.
Dans les décalages de phases, l’administration de mélatonine le matin retarde le rythme circadien (avance de phase) et, à l’inverse, administrée le soir, elle avance le pic de sécrétion et permet d’avancer l’heure d’endormissement en réglant les décalages par retard de phase (fréquents chez les adolescents).
Les auteurs d’une synthèse publiée en 2002 ont analysé les résultats de 9 essais cliniques avec placebo et ont conclu que la mélatonine était efficace et sécuritaire pour prévenir ou réduire les effets du décalage horaire. L'efficacité du traitement est plus prononcée lorsqu'on voyage vers l'est en traversant 5 fuseaux horaires ou davantage. Ils précisent qu’il est très important de prendre la mélatonine au bon moment, sinon les effets du décalage horaire pourraient s’accentuer.
Les auteurs d’une synthèse publiée en 2009 se sont penchés sur 14 essais et ont également conclu que la mélatonine pouvait être bénéfique.

 

Voyage vers l’est d’une durée de plus de 9 heures

Pendant quelques jours avant le voyage :

- se lever plus tôt,

- s’exposer à la lumière du jour,

- dormir suffisamment,

- prendre 5 mg de mélatonine au coucher.

Le jour du départ :

- prendre 5 mg de mélatonine à 18 heures.

A destination :

- se lever le matin et être actif à l’extérieur durant au moins 30 minutes,

- prendre 1 mg de mélatonine au coucher jusqu’à ce que le cycle normal de sommeil soit rétabli.


Voyage vers l’ouest d’une durée de plus de 9 heures

Quelques jours avant le départ :

- se coucher plus tard,

- s’exposer à la lumière du jour,

- dormir suffisamment,

- prendre 1 mg de mélatonine au lever.

Le jour du départ :

- prendre 1 mg de mélatonine au lever.

A destination :

- rester éveillé jusqu’au soir tout en s’exposant à la lumière du jour,

- prendre 1 mg de mélatonine au lever.

 

 

 Interactions de la mélatonine avec des médicaments

 

La fluvoxamine, un antidépresseur, peut faire considérablement augmenter la biodisponibilité de la mélatonine prise en supplément, ce qui, selon certains chercheurs, pourrait être utile dans le cas d'insomnie réfractaire, mais pourrait aussi causer de la somnolence et d'autres effets indésirables.
Les anticoagulants : la mélatonine peut influer sur la coagulation du sang, la prudence s’impose pour les personnes prenant des anticoagulants.
Les bêta-bloquants : le propranolol et l'aténolol, utilisés notamment utilisés pour traiter l'hypertension, peuvent nuire au sommeil nocturne mais, selon deux études préliminaires, la mélatonine pourrait réduire cet effet indésirable.