Les trois états de vigilance

L'éveil, ou l'état de veille

Il caractérise tous les moments conscients de notre vie, et représente chez l'adulte près des deux tiers du temps. Cet état oscille entre des temps d'éveil actif et des temps d'éveil passif.

Au cours de l'éveil actif, nos yeux sont grands ouverts, brillants, très mobiles, nos gestes fréquents, rapides, précis, notre temps de réaction à toutes les stimulations qui nous entourent est très court, les réflexes sont vifs, notre envie de communiquer et notre facilité pour apprendre sont importantes. Notre cerveau est en alerte et l'activité électrique cérébrale recueillie sur l'EEG est rapide.. Il nous sera difficile de nous endormir au cours de cette période de veille active.

A ces états actifs succèdent des états de veille passifs. éveils au cours desquels nos gestes sont plus lents, nos yeux moins vifs, notre temps de réaction à ce qui nous entoure beaucoup plus long. Nous sommes moins bavards, plus distants, plus rêveurs, souvent plus frileux. A ce stade, nous avons envie de nous relaxer, de nous détendre, et il nous est facile de nous "laisser aller", de fermer les yeux et de nous endormir. Cet état de veille relaxé est une porte ouverte sur le sommeil.

Le sommeil lent

Il est ainsi appelé car il est caractérisé par un ralentissement et une augmentation d'amplitude progressive des ondes électriques corticales.

Un adulte s'endort presque toujours en sommeil lent et ce sommeil représente chaque nuit environ 75 % à 80 % du sommeil total, soit environ 6 heures de sommeil lent pour une nuit de 8 heures. Ce sommeil peut être décomposé en quatre stades de profondeur croissante:

1. Le stade I correspond à l'endormissement ou à un état de pré-réveil, périodes au cours desquelles nous sommes "entre deux eaux" . Les mouvements corporels se font rares.
2. En stade II, nous dormons, mais ce sommeil est léger. Une porte qui claque chez le voisin nous réveillera. Il persiste une certaine activité mentale: rêves flous, plus proches d'une pensée d'éveil que d'images, rêves plus logiques, plus cohérents que ceux du sommeil paradoxal. Les stades I et II représentent 50 % du sommeil total, soit 4 heures par nuit.
3. Les stades III et IV correspondent à un sommeil très profond. La réactivité aux stimulations extérieures est très faible, l'immobilité à peu près totale. Le visage est inexpressif, l'activité mentale probablement très faible. Les yeux sont immobiles. Le pouls et le rythme respiratoire sont lents et réguliers. Par contre, le tonus musculaire est conservé, les muscles restent fermes, le corps à demi plié, les doigts serrés (dormir à poings fermés). Ces stades III et IV représentent environ 25 % du sommeil total, soit 2 heures par nuit.

Le sommeil paradoxal, ou sommeil de rêve

Il succède au sommeil lent. Ce sommeil représente 20 à 25 % du sommeil total, soit, lui aussi, près de 2 heures par nuit.

L'activité électrique est le reflet d'une activité mentale intense, d'un véritable éveil cérébral, qui correspond au rêve. Si l'on réveille un dormeur pendant cette période, dans 80 % des cas il raconte une histoire de rêve très précise, très détaillée. Ces rêves sont fugaces, vite effacés de notre mémoire, ce qui peut nous faire croire que nous n'avons pas rêvé. Les rêves dont l'on se souvient au matin sont ceux des dernières minutes du sommeil paradoxal, juste avant notre réveil. En effet, l'éveil spontané du matin survient souvent à la fin d'une phase de sommeil paradoxal.

En sommeil paradoxal, notre visage est le reflet de l'activité onirique. Il est mobile, expressif, plus "social" qu'en sommeil lent. Les paupières sont fermées, mais les yeux bougent très rapidement et ces mouvements sont visibles au travers des paupières (MOR) . Le pouls et la respiration sont aussi rapides qu'en phase d'éveil, mais plus irréguliers, hypotonie musculaire intense. Nous sommes complètement détendus, étalés, muscles relâchés, doigts ouverts. Il existe une véritable paralysie transitoire qui, bien sûr, disparaît dès que nous sommes réveillés ou dans une nouvelle période de sommeil lent. Cette paralysie nous empêche peut-être de "passer à l'acte" au cours de nos rêves.

L'alternance du sommeil lent et du sommeil paradoxal semble avoir une origine métabolique. Au cours du sommeil paradoxal, le cerveau consomme autant de glucose et d'oxygène que pendant l'éveil. La durée du rêve dépend des réserves énergétiques disponibles. Au contraire, le sommeil lent économise l'énergie: le métabolisme général et la température corporelle diminuent, et les réserves énergétiques se reconstituent.

Le "train" du sommeil

Que se passe-t-il au cours d'une nuit de sommeil ?

Le besoin de sommeil survient généralement chaque soir à la même heure, annoncé par une sensation de fatigue, de faible activité mentale, de froid. Et, si nous nous couchons au moment où ces signes apparaissent, l'endormissement est rapide.

Nous nous endormons en sommeil lent, sommeil lent qui va durer en moyenne de 1h10 à 1h40. D'abord sommeil lent léger puis progressivement de plus en plus profond. A la fin de cette phase, nous passons en sommeil paradoxal pour 10 à 15 minutes. Une nuit complète représente l'enchaînement de 4, 5 ou 6 cycles de ce "train". La fin du sommeil paradoxal est marquée par une phase de pré-éveil très courte, insensible pour un dormeur normal, mais où l'éveil serait très facile. Puis, si aucune stimulation particulière ne le tire du sommeil, le dormeur enchaîne un nouveau cycle.

Quelques points intéressants :

• La durée d'un cycle est de 1h30 à 2h.
• Si l'enchaînement de sommeil ne se fait pas au cours de la nuit, l'éveil pourra se prolonger pendant la durée normale d'un cycle. Beaucoup d'entre nous connaissent l'éveil de 4 à 6 heures du matin, pour se rendormir ensuite profondément.
• La qualité du sommeil se modifie au cours de la nuit. Dans le premier tiers, le sommeil lent est plus profond, plus prolongé : les deux premiers cycles comportent la presque totalité du sommeil lent profond. Le sommeil lent leger et le sommeil paradoxal sont proportionnellement plus importants en fin de nuit.
• Même si nous dormons bien, nous nous réveillons la nuit: nous changeons de position environ 3 fois par nuit. Ces "micro-éveils" surviennent généralement en fin de cycle, au moment du passage d'une phase de sommeil paradoxal à une nouvelle phase de sommeil lent. Si ces micro-éveils durent moins de trois minutes, nous n'en gardons en fait aucun souvenir. Ces éveils sont plus longs et plus fréquents après les deux premiers cycles de sommeil, d'où une plus grande fréquence des réveils nocturnes, passé le premier tiers de la nuit.
• La quantité de sommeil lent profond est indépendante de la durée totale du sommeil. En cas de privation de sommeil, par contre, nous rattrapons en priorité notre déficit en sommeil lent profond.
• La durée du sommeil paradoxal est par contre directement liée à la durée totale de notre nuit de sommeil: "Plus on dort, plus on rêve". En cas de privation de sommeil, les temps de sommeil paradoxal ne se rattraperont que si l'on en a le temps, après que les phases de sommeil lent profond auront pu, elles, se rattraper.
• Enfin le sommeil lent profond diminue avec l'âge, au bénéfice d'un sommeil beaucoup plus léger.

Le besoin de sommeil

Chaque individu dort à son propre rythme. Il n'existe en réalité qu'une seule définition du sommeil normal: c'est quand, le matin, nous nous réveillons non seulement avec l'impression d'avoir bien dormi, mais aussi avec celle d'être reposé et en pleine forme.

Nous sommes très inégaux devant le sommeil :

• La plupart d'entre nous ont besoin de 7 h 30 à 8 heures de sommeil, réparties par exemple sur 4 cycles de 2 heures ou 5 cycles de 1 h 30.
• Certains sujets, dits "petits dormeurs", auront besoin de moins de 6 heures par nuit (probablement 4 cycles de 1 h 30). D'autres, beaucoup plus rares, n'auront besoin que de 4 heures de sommeil pour être en forme. Ces petlts dormeurs représentent environ 5% de la population. A noter que 'il n'y a pas corrélation entre la durée du sommeil et les performances intellectuelles, pour exemple, Einstein dormait 11 heures, Pline le Jeune, Napoléon, Victor Hugo, Churchill... dormaient 3 à 5 heures par nuit.
• Par contre, les "gros dormeurs" auront besoin d'une durée moyenne de plus de 9 heures de sommeil par jour. Ils représentent environ 10 à 15 % de la population.
• La qualité et la durée du sommeil varient avec l'âge et l'activité diurne de l'individu.

Rythme circadien

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La chronobiologie est l'étude des rythmes biologiques auxquels sont soumis les êtres vivants.

Les différents pics et creux de ces rythmes relèvent d'une véritable programmation dans le temps des activités: métaboliques, nerveuses, endocriniennes.. Cette adaptation n'est pas individuelle, mais spécifique de l'espèce. Les performances du système nerveux (attention, coordination motrice, mémoire), la force musculaire, la fréquence cardiaque et respiratoire atteignent leur maximum au cours de la journée. Par contre, d'autres variations biologiques, comme le taux de lymphocytes, - cellules blanches du sang qui participent à la défense anti-infectieuse de l'organisme -, sont au maximum au milieu de la nuit.

Un exemple frappant de cette adaptation biologique quotidienne est celui des sécrétions hormonales: L'hormone corticotrope, ou ACTH, a son pic de sécrétion maximum au milieu de la nuit. Elle induit la sécrétion d'hormones telles que la cortisone ou le cortisol, qui ont pour effet d'augmenter les taux sanguins de protéines, lipides, glucides et sels mineraux pour les besoins d'un organisme en activité. Or, les pics sanguins maximum de cortisol se situent au moment de l'éveil. Il y a donc cohérence biologique, le pic d'ACTH se situant avant celui du cortisol, lui-même se situant avant le pic des performances musculaires, nerveuses, etc. de l'organisme. Il y a donc bien pré-adaptation.

En pratique, les accidents de voiture ou d'avion dus à une "erreur humaine" se produisent souvent vers deux ou trois heures du matin, heure où les potentialités physiques, psychiques et intellectuelles des humains sont au plus bas. C'est le moment où les réponses, les réflexes sont les plus lents et les moins adéquats. Autre utilité pratique essentielle de cette chronobiologie: notre organisme ne réagit pas de la même façon aux médicaments selon l'heure où ils sont ingérés. Pour certaines thérapeutiques hormonales, la même dose peut être strictement inefficace à six heures du soir et parfaitement adaptée à sept heures du matin.

Au cours des 24 heures, notre vigilance passe par des hauts et des bas, corrélée à l'heure du soleil.

Schématiquement, ce rythme fondamental (en heures solaires) est formé de: VOIR DIAPORAMA ci dessus diapo 3/22

1. une phase active, chaude, entre 5 et 8 heures du matin;
2. une phase de repli, de fatigue, de faibles performances physiques entre 11 et 14 heures;
3. une nouvelle phase de haute vigilance entre 17 et 20 heures;
4. une phase de fatigue et de très faible vigilance entre 23 heures et 2 heures du matin;
5. la phase la moins active se situe entre 2 heures et 5 heures du matin.

Cas particulier du sommeil chez l'adolescent

Les rythmes veille-sommeil de l'adolescent sont soumis à de nombreuses contraintes : scolaires, environnementales. L'adolescent aime sortir, il aime regarder la télévision, il aime se coucher tard et bavarder toute une nuit.

Or, à ce stade, intervient un premier phénomène essentiel: l'allégement du sommeil profond. Le début de nuit est plus instable, le sommeil plus léger. Il entend pour la première fois depuis des années ses parents venir lui dire bonsoir au moment de leur coucher. Ce sommeil plus léger s'accompagne souvent de difficultés d'endormissement, donc d'un retard du coucher, favorisé de plus par de nouvelles habitudes sociales.

Il s'ensuit une réduction du sommeil nocturne qui atteindra près de 2 heures entre 12 et 20 ans. Or les besoins physiologiques réels en sommeil ne diminuent pas. Il y a donc déficit chronique en sommeil.

Pour rattraper ce retard, l'adolescent allonge ses matinées de sommeil chaque fois qu'il le peut, en particulier le week-end. Les horaires de sommeil deviennent irréguliers.

Autre point intéressant: la diminution du sommeil lent profond se fait au profit du sommeil lent léger, puisque le sommeil paradoxal reste constant entre 10 et 20 ans.

Le deuxième point caractéristique de l'adolescence est la réapparition épisodique des siestes qui avaient totalement disparu dans la tranche d'âge précédente. Ces siestes ne sont pas seulement liées à un déficit social en sommeil. 22,7 % des jeunes entre 15 et 18 ans font la sieste, et ce besoin de sieste persiste, même quand ils ont pu dormir aussi longtemps qu'ils le voulaient.

Les modifications de structure du sommeil à l'adolescence sont importantes à comprendre, car elles expliquent certains troubles du sommeil. C'est le moment où débutent certaines insomnies d'endormissement, où apparaissent certains retards de phase, en particulier chez les adolescents phobiques scolaires qui ne s'endorment pas avant 2 ou 3 heures du matin et dont le sommeil se décale progressivement au cours de la journée. C'est également à cet âge qu'apparaissent les somnolences diurnes et certaines hypersomnies pathologiques.