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​Les cycles du sommeil

Le sommeil n'est pas une phase continue mais se présente sous forme d'une succession de cycles ultradiens (plus courts que 24 heures) qui durent environ une heure et demie, et pouvant se répéter 4 à 6 fois dans la nuit, avec plusieurs stades différents. Il existe 6 stades qui sont:

- l'endormissement qui dure de 5 à 10 minutes

- le sommeil lent très léger qui dure seulement quelques minutes, on entend et comprend toujours les bruits autour de nous

- le sommeil léger qui dure environ 15 minutes, où l'on entend toujours mais ne comprend plus les bruits qui nous entourent

- le sommeil lent profond qui dure 30 minutes, où l'on n'entend plus ni ne comprend plus

- le sommeil lent très profond (30 minutes), où l'on dort profondément et qui permet de se remettre de la fatigue physique

- le sommeil paradoxal qui va de 10 à 15 minutes, autrement appelé sommeil des rêves puisque comme son nom l'indique c'est la phase durant laquelle nous rêvons bien que cette thèse soit aujourd'hui contestée. Il faut tout de même noter que notre cerveau est en activité intense.

À la fin de chaque cycle soit on se réveille soit un nouveau cycle commence.

( > voir plus bas pour plus de détails)

Cycle chronobiologique et sommeil

Schéma du cycle circadien chez l'homme

Schéma réalisé d'après d'un article du Figaro Magazine

       Chez l’homme, les grandes fonctions telles que le sommeil, les variations de la température corporelle ou les secrétions hormonales fluctuent selon un horaire de 24 heures environ. C’est le rythme circadien qui s’organise autour de l’alternance de périodes d’activité et de repos, calquées sur le cycle jour/nuit.  Le rythme du sommeil est donc synchronisé par une véritable horloge située dans le cerveau. Cette dernière est présente dans chacun des noyaux de nos cellules.

L'horloge biologique interne est un amas de neurones (formant une multitude de petites horloges) qui génèrent leur propre activité électrique de façon rythmique. Elle exerce une action sur les systèmes de l’éveil ou de la somnolence. Le chef d’orchestre de ce rythme effectue une "mise à l’heure" quotidienne par l'intermédiaire de signaux temporels externes comme la lumière, la chaleur ou la nourriture. Les mécanismes de réveil et d'endormissement continuent en revanche à fonctionner malgré l'absence d'indications extérieures (avec certes moins de précision) : en effet, les rythmes circadiens sont endogènes, c'est-à-dire qu'ils sont générés dans notre corps.  L'hypothalamus est l'organe qui suit cette horloge. Il contient des cellules dites endocrines (qui produisent des hormones). Ces hormones répondent aux ordres du rythme circadien. Ainsi certaines provoquent l'endormissement.

L'existence de cette horloge est commune à tous les êtres humains (mais aussi à de nombreux autres êtres vivants).

 

La quantité, la qualité et l’horaire de survenue du sommeil sont les trois paramètres qui peuvent varier d’un jour à l’autre et d’un individu à l’autre.​
Ils dépendent du rythme et des conditions de vie (privation de sommeil, sieste, travail, climat, repas, état psychologique et physique), et du chronotype qui est prédéfini par les caractéristiques individuelles du dormeur (long ou court ; du matin ou du soir etc).     [ 
Venez découvrir quel dormeur se cache en vous! ]



La répétition périodique du sommeil et du réveil sont des rythmes quotidiens faciles à observer. Chez les personnes actives durant la journée (sont exclus par exemple les travailleurs de nuit) deux processus interagissent afin de produire une journée-type soit environ 16 heure éveillé et 8 heures endormi : le processus de régulation circadienne contrôlé par l'horloge circadienne envoie des signaux à l'organisme qui favorisent le sommeil à des moments précis de la journée et ce quotidiennement ; le second processus est un mécanisme homéostatique c'est-à-dire qu'il adapte les signaux qu'il transmet au corps en fonction de perturbations ponctuelles que subit l’organisme et est ainsi directement en accord avec les besoins spécifiques que réclame le sommeil  (exemple : retard de sommeil inhabituel).



La lumière agit directement sur les rythmes circadiens et donc sur le sommeil, elle est le synchroniseur (facteur capable de modifier la période propre au rythme circadien) le plus puissant de notre horloge biologique. Les variations des expositions à la lumière sont responsables de l'entrainement (phénomène par lequel la période d'un rythme s'ajuste à celle d'un synchroniseur) de l'horloge circadienne. 

Même si l'intensité lumineuse est faible, elle peut produire un effet sur la régulation circadienne. Cependant, une trop importante intensité lumineuse ou une durée d'exposition trop longue peuvent provoquer des changements voire des déséquilibres importants chez nos rythmes circadiens. 

Toutefois, la lumière naturelle locale nous permet normalement de conserver des horaires de coucher et de réveil réguliers et donc de maintenir un certain équilibre.











Cas particuliers



Travail de nuit : Lorsqu'on est employé la nuit, notre travail et donc notre activité entre en conflit avec les signaux régulateurs de sommeil et d'éveil.  Il est intéressant de noter que les travailleurs de nuit dorment de 1 à 3 heures de moins que les travailleurs de jour. 

Il est nécessaire d'être attentif face à l'évolution de sa vigilance avant, pendant et après un service de nuit (même si le service est habituel) puisque celle-ci peut être fortement diminuée à cause des dérèglements circadiens. La productivité et le rendement sont eux aussi touchés par cette discordance. Par exemple, entre 6 et 8 heures du matin (généralement fin de service de nuit), l'horloge circadienne envoie des messages intenses et répétitifs d'activation du sommeil à l'organisme qui doit alors lutter pour rester éveillé. Le trajet de retour est donc relativement dangereux, les réflexes et la concentration sont endommagés par ce manque de sommeil.

Des études ont montré que l'horloge circadienne ne s'habitue pas ou du moins très mal au rythme "travail de nuit". La nécessité des emplois de nuits (médecins, service de sécurité etc) pousse la recherche à aider les travailleurs à ajuster leur horloge biologique le plus efficacement possible pour permettre un meilleur rendement, une sécurité accrue et une qualité plus soutenue du sommeil diurne.



Décalage horaire : Le transport aérien compte aujourd'hui et à lui seul plus de 5 millions de voyageurs par an. Le décalage horaire rencontré après le trajet d'un côté du monde à l'autre est responsable d'un nombre accru des perturbations du sommeil de passagers : le rythme sommeil-éveil est déréglé et ne correspond plus à celui acquis dans le pays d'origine. De plus ou moins grosses fatigues se font ressentir à divers moments de la journée chez les passagers en fonction du nombre de fuseaux horaires qu'ils ont traversés. Le rendement et la vigilance au travail en grande baisse après un voyage témoignent de l'ampleur du décalage horaire sur le cycle circadien. Toutefois le commerce international ainsi que les relations socio-politiques dans le monde ont besoin de ces actifs qui bougent sur l'ensemble de la planète. Pour diminuer au maximum ces désagréments, il est conseillé de laisser à son horloge interne le temps de s'adapter à la nouvelle plage horaire afin que cette action se fasse le plus progressivement et délicatement possible.



 

 

Le sommeil lent très léger: stade qui dure généralement 3 à 12 minutes. Le sujet ferme les yeux, ses réactions face à son entourage diminuent bien que l'individu soit encore facile à réveiller. Ce dernier témoigne qu'il a souvent conscience d’avoir à peine entamé un cycle de sommeil, voire qu'il était en train de s'endormir.

Le sommeil lent léger: Un sujet endormi ne réagit plus à la lumière ni au bruit sauf si celui-ci est très fort. Il est cependant possible de le réveiller facilement avec un peu d'insistance.

Le sommeil lent profond: Le cerveau n'est plus réceptif au monde extérieur, il est comme dans une « bulle » et n'est pratiquement pas actif. Les muscles du corps sont relâchés, la respiration est lente et la température est faible. Le réveil devient difficile.

 

Le sommeil lent très profond : Ce stade est dit « réparateur », c'est-à-dire que le corps récupère de la fatigue physique de la journée, il forme l'énergie nécessaire pour être performant durant la journée qui suit. L'activité parasympathique qui augmente favorise la synthèse de protéines et d'un certain nombre d'hormones (hormone de croissance par exemple) ainsi que la réparation des tissus et la reconstitution des réserves énergétiques. Le nombre de divisions cellulaires se multiplie. Le réveil est très difficile (le système d'éveil est dit "silencieux") et est déconseillé puisque ce sommeil est une étape essentielle à l’application du caractère réparateur du sommeil. Le sommeil est profond car des molécules et acides aminés ayant un rôle anesthésiant (glycine, GABA) inhibent l'organisme. 

 

En résumé, durant la phase de sommeil lent, le cerveau, le cœur, les muscles et la respiration ont une baisse progressive d'activité.




Le sommeil paradoxal : Bien que les muscles soient paralysés (atonie musculaire) toujours à cause des molécules anesthésiantes, le cerveau devient brusquement actif. On nomme ce sommeil paradoxal car l'activité du cortex cérébral est plus proche de celle de l'éveil que de celle du sommeil. La respiration s'intensifie et devient irrégulière. La mémoire et l'imagination sont sollicitées ce qui provoquerait de multiples déclenchements de rêves. Après une phase de sommeil paradoxal, le dormeur est le plus souvent capable de raconter son rêve de manière assez claire. On peut noter l’activation des yeux qui effectuent des mouvements rapides sous les paupières (en anglais, ce sommeil est appelé REM -Rapide Eye Mouvement-). Le système nerveux se reconstitue et se complète, la mémorisation des informations captées durant le journée se met en place. 



Activités cardiaque et cérébrale en fonction du stade du sommeil

Des études faites à partir d'hypnogrammes ont révélé que les premiers cycles ultradiens sont plus riches en sommeil lent profond et très profond. C'est la raison pour laquelle on dit que le sommeil « avant minuit » est plus vertueux que les autres puisque la récupération est plus importante pour un temps égal. Néanmoins, la limite 00h00 n'est pas fixe, elle est seulement donnée à titre indicatif et est soumise aux variantes individuelles.

La seconde partie de la nuit, le sommeil paradoxal est dominant  Cela peut expliquer l'impression d'avoir rêvé uniquement les derniers temps avant l'éveil.

Les mécanismes des Rêves

"J'ai fermé les yeux et je me suis retouvée dans un pays merveilleux : le pays des rêves. Mais je suis en

train de sombrer dangereusement dedans, si bien que je trouve la réalité ennuyeuse et triste. "

Emma Lejeune

Rêver est sans doute l'un des phénomènes les plus énigmatiques et fascinants de la vie et pourtant tous les êtres humains rêvent. Clairs au réveil, les rêves semblent s’échapper de notre esprit au bout de quelques minutes seulement. Leur complexité et leur sens souvent flous interrogent les hommes depuis la nuit des temps. Alors comment fonctionnent les mécanismes relatifs aux rêves ?

Rêve (nm) : Images produites pendant le sommeil et résultant de l'activité psychique.

"Rêve causé par le vol d'une abeille autour d'une pomme grenade, une seconde avant l'éveil", Dali

De plus,  il est important de prendre en considération la variabilité de la durée correspondant à chaque stade du sommeil. En effet, celle-ci va varier d'un individu à l'autre. L'un des facteurs principaux est l'âge.

Quel que soit le stade de sommeil, le dormeur se réveille plusieurs fois pour une brève durée, sans qu’il ne s’en souvienne au réveil. Ces éveils sont normaux.

Tout d'abord, un rêve, par définition, est une production psychique c'est-à-dire qui traverse l'esprit, de façon involontaire et qui survient pendant le sommeil. Les rêves se réalisent durant la deuxième partie du sommeil ; si l'on partage le sommeil en deux grosses parties; soit le sommeil  paradoxal, à ce stade l'activité mentale s'exprime, alors dans l'esprit l'activité normale de la pensée et volonté est remplacée par les rêves. Ceci dit, il est quand même utile de savoir comment le fait que l'Homme rêve a été découvert. En effet, en 1951 Eugune Aserinsky et son professeur Nathaniel Kleitman après avoir observé pendant deux ans le fils d'Aserinsky et dix autres adultes et remarqué que les nourrissons bougeaient leurs yeux sous les paupières fermées à un certain moment donné, ils ont ainsi conclu que ceux qui se réveillent durant le sommeil paradoxal se rappellent leurs rêves en détail tandis que ceux qui se réveillent dans les autres phases ne se souviennent plus de rien. Pendant cette période, l'activité électrique cérébrale est semblable à celui de l'éveil sauf que le corps est paralysé, sourd et aveugle. Les ondes émises par le cerveau lors du sommeil paradoxal, enregistré par l'électro-encéphalogramme est semblable à celles de l'éveil. Lorsque la température interne, incluant au niveau du cerveau, passe de 27°C ( sommeil lent) à 26,2°C alors le mécanisme du sommeil paradoxal se met en marche et le dormeur commence à rêver. Durant cette fameuse période, la température ré-augmente afin de permettre au cerveau d'être en activité puisque celui-ci a dépensé une grande quantité d'énergie. 20 minutes plus tard les rêves s'arrêtent pour permettre au cerveau de reconstituer ses réserves. Puis le sommeil lent recommence donc le cycle et à chaque fin de cycle soit au bout de 90minutes on rêve. On peut alors dire qu'un dormeur fait à peu près 5 rêves par nuit.
Rêver ne sert pas à rien. Cela a ainsi une fonction importante. Il permet au groupe de cellules du cerveau lié à l'attention et à la mémoire de se reposer, de « rénover » les fonctions cérébrales dont le dormeur aura besoin pendant son éveil, la consolidation de la mémoire du dormeur et de comparer les informations récentes et anciennes. Cependant, l'alternance sommeil lent/ sommeil paradoxal ne se fait pas de façon aléatoire. En effet, elle dépend de l'environnement c'est-à-dire de la température de la chambre, de l'obscurité... mais elle peut être aussi génétique. Ainsi, les facteurs héréditaires peuvent  jouer sur la durée et le rythme du sommeil. De plus, les mouvements oculaires provoqués par l'activité phasique cérébrale des neurones, durant le sommeil paradoxal ne sont pas aléatoires non plus, ils peuvent ainsi refléter un code génétique de certaines informations. Enfin, il existe 3 grands types de rêves : la terreur nocturne, le cauchemar et les rêves lucides. La terreur nocturne est un rêve provoqué par l'angoisse. Ce genre de rêves est plutôt fait chez les enfants qui la plupart du temps ne s'en souviennent pas mais lorsqu'ils se réveillent en plein milieu du rêve nocturne alors ils se rappelleront seulement quelques images. Mais heureusement que ce genre de rêves s'arrêtent à la puberté. Le cauchemar est une réponse à ce qui s'est passé de négatif durant la journée, comme le stress, les problèmes...ou bien le dormeur revit pendant son sommeil paradoxal ce qu'il a vécu d'horrible en réalité dans sa vie. Le cauchemar concerne rarement les enfants. Au niveau physique, on peut savoir si le dormeur est en train de faire un cauchemar car celui-ci aura le cœur qui bat fort, la respiration oppressée, des tressaillements et des sueurs. Si le dormeur se réveille pendant son cauchemar alors il se rappellera tout en détail et pourra en parler autant qu'il veut. Un cauchemar peut être vraiment traumatisant, si c'est le cas alors le dormeur se réveillera en sursaut. Les rêves lucides sont des rêves où le dormeur rêve en étant totalement conscient. Il peut alors rêver ce qu'il a envie de rêver. Ce genre de rêve est assez fréquent chez les personnes moins dépressives. À ce moment, le corps est détendu, la pression et le pouls ralentissent. En effet, une personne si elle veut faire des rêves lucides, doit faire une autosuggestion, soit par le moyen d'hypnose où le dormeur est fréquemment réveillé par des appareils qui lui envoient des signaux car en effet pendant ce genre de rêve le rêveur se réveille partiellement.

L'homme est capable d'étudier les rêves de manière scientifique seulement depuis 1920.

Être privé de rêves durant plusieurs nuits de suite peut changer notre comportement en nous rendant plus agressif. Le rêve contribue donc a notre bien-être intérieur.

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Gérard Antoine

Dundar Soumeyye

Martinon Sarah

Faisan Leslie



Travail réalisé par des élèves de première Scientifique​

TPE 2012-2013

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