Régulations circadienne et homéostasique du sommeil€¦ · Microsoft PowerPoint - TC1-2005-DERAMBURE Regulation du sommeil.ppt [Lecture seule] Author: 25287 Created Date: 12/4/2006

DIU Sommeil 2006-2007 – Derambure Ph.

Régulations circadienne et homéostasique du sommeil

DIU Veille-Sommeil Novembre 2005


Processus de régulation

• 3 processus:- circadienne (processus C)- homéostasie (accumulation d’une dette de sommeil) (processus S)- ultradienne (rythme de 90 min: alternance SL et SP)

⇒ modèles de régulation du sommeil


Les rythmes circadiens

• Définition:- circa: environ- dies: jour donc environ 24 heures

• Autres rythmes: ultradien (< 24 heures) et infradien (> 24 heures)

• Chaque espèce a un rythme qui lui est propre


Historique• 1729: Jacques d’Ortous de Mairan



Pic de mélatonine






NSC et mélatonine


La mélatonine

• Sécretion pendant la phase nocturne, même chez les animaux nocturnes.

• Son rôle reste mal connu:- hypnotique ?- chronobiotique ?

• Résultats des études variables• Non commercialisée en France

13DIU Sommeil 2006-2007 – Derambure Ph.

Variation circadienne de l’activité neuronaleVariation circadienne de l’activité neuronale

000

222

444

666

888

101010

121212

000 222 444 666 888 101010 121212 242424141414 161616 181818 202020 222222

Période diurnePériode diurnePériode diurne Période nocturnePériode nocturnePériode nocturne

Heure circadienneHeure circadienneHeure circadienne

Fréq

uenc

e de

déc

harg

e (im

p.s -1

)Fr

éque

nce

de d

écha

rge

(imp.

s Fr

éque

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écha

rge

(imp.

s -- 11))

Région DM (n =141)Région DM (n =141)Région DM (n =141)

000 222 444 666 888 101010 121212 141414 161616 181818 202020 222222 242424000

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Heure circadienneHeure circadienneHeure circadienne

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Période diurnePériode diurnePériode diurne Période nocturnePériode nocturnePériode nocturne

Région VL (n =131)Région VL (n =131)Région VL (n =131)



Les zeitgebers

• = synchroniseurs externes• Il s’agit de la lumière, des rythmes sociaux,

de l’alimentation, de l’exercice physique• si absence de synchroniseurs: libre cours ou

« free running »


Libre cours

• Chaque espèce a son propre rythme• Expérience d’isolement temporel: rythme

endogène puis parfois, désynchronisation interne (le sommeil n’est plus en phase avec les autres rythmes corporels)




La lumière

• Synchroniseur important des rythmes• si nuit polaire: désynchronisation des

rythmes si pas d’activité sociale• Effet différent de la lumière selon le

moment à laquelle l’exposition se fait



La lumière

Avance de phase

Retard de phase

CT 0 = allumage lumièreAvance de

phaseRetard de

phase



Souris témoin23,7 heures

Souris KO pourle gène Clock24,8 heures


Avec NSC et mutation tau(période de 20 h)


Les rythmes circadiens

Synchroniseurs sociaux Lumière

Noyaux supra-chiasmatiques

Rythmes sécrétions glandulaires Rythmes température,

cortisolRythmes veille-sommeil

Rythmes des Divisionscellulaires

Influence des gènes

26DIU Sommeil 2006-2007 – Derambure Ph.

températuretempératuretempératureNSCNSCNSCHypothalamusHypothalamus

ThermorégulationThermorégulation

Rythmes biologiques et comportementauxRelation température - sommeil

Rythmes biologiques et comportementauxRythmes biologiques et comportementauxRelation température Relation température -- sommeilsommeil

températuretempératuretempératureNSCNSCNSCHypothalamusHypothalamus

ThermorégulationThermorégulation


Relation sommeil et température

Régulation homéostatique

Régulation Régulation homéostatiquehoméostatique

Régulation circadienneRégulation circadienneRégulation circadienne

Thermorégulation (POHA)

Thermorégulation Thermorégulation (POHA)(POHA)

Rythmes (NSC)Rythmes (NSC)Rythmes (NSC)

TempératureTempératureTempératureEtat de vigilanceRythme Veille-

Sommeil

Etat de vigilanceEtat de vigilanceRythme VeilleRythme Veille--

SommeilSommeil


Régulation homéostasique

• Ondes lentes cérébrales: indicateur physiologique de l’homéostasie du sommeil lent

• Ondes lentes delta: différenciation des stades de sommeil lent

• Modifications des ondes lentes entre début de nuit et fin de nuit


LE SOMMEIL

• Alternance sur 24 h de veille et de sommeil.• 2 moments privilégiés pour dormir : la nuit

et en début d’AM.• Evolution du sommeil en fonction de l’âge.


DIFFERENTS STADES DE SOMMEIL

• Différenciation en fonction de l’EEG, de l’EOG et de l’EMG.

• 6 états de vigilance différents : - l’éveil- le sommeil lent léger de stade 1- le sommeil lent léger de stade 2- le sommeil lent profond de stade 3- le sommeil lent profond de stade 4- le sommeil paradoxal


EVOLUTION DANS LA NUIT


Hypnogramme :

Sommeil organisé en cycles (1 h 30)Evolution au cours de la nuit : début de nuit, SLP

fin de nuit, SP (REM)



Etudes des siestes

• Siestes en fin d’AM contiennent plus d’ondes lentes que celles de début de journée

• Si nuit de courte durée, sieste de début de journée: plus d’ondes lentes


Privations de sommeil

• Si privation de sommeil (totale ou partielle): augmentation du SL la nuit suivante.

• De la même façon, augmentation des ondes lentes

• Augmentation fonction de la durée de la période d’éveil





Differences entre les 2 systèmes

Influence éveil et sommeil OUI NON

Influence circadienne NON OUI

Paramètres du sommeil principalement affectés

Ondes lentes et SL Temps de sommeil SP

Autres paramètres influencés

? Temperature Hormones

Structure régulatrice ? NSC

Effet lésion NSC Aucun Modifications +++

Effet lumière Aucun Decalage de phase

HOMEOSTASIE CIRCADIEN


Hypothèse pour le système homéostasique

• Adénosine : Produit de dégradation de l’ATP

• 2 types de récepteurs de type 1 et 2• Accumulation d’adénosine pendant l’éveil.• Si adénosine injectée dans le tronc cérébral :

initiation du sommeil• Antagoniste des récepteurs de l’adénosine :

théophylline et caféine


Pendant la veille

Libération de NA, VIP, 5-HT, Histamine

Augm AMPc dans les astrocytes

Déplétion en glycogène cérébral

Déficit énergétique transitoire

Augm adénosine


L’adénosine

Besoin en sommeil augmente pendant l’éveil

Libération adénosine dans cortex

Stimulation récepteur A1

Augm conductance neuronale potassique

Potentialisation synchronisation corticale

Augm SLP

ThéophyllineCaféine -


Troubles du rythme circadien

• Liés à l’environnement :- Travail posté- Jet-lag

• Troubles endogènes :- Syndrome de retard de phase- Syndrome d’avance de phase- Rythmes hypernycthéméraux- Absence de rythme



Travail posté (1)

• 20% de la population active en France• Cycles veille-sommeil non en phase avec les

variations périodiques de l'environnement et notamment avec les cycles lumière-obscurité

⇒Difficultés d’adaptation• Adaptation plus facile si célibataire, si sujet

jeune, si court dormeur , si changement de poste dans le sens des aiguilles d’une montre.


•Symptomatologie parfois observée :• Mauvaise qualité du sommeil (difficultés às'endormir, éveils intra-sommeil, éveil précoce)• Somnolence diurne excessive• Excès de poids • Troubles digestifs• Syndrome dépressif

Travail posté (2)


Jet-lag (1)

• Voyage vers l’ouest plus facile à supporter que les voyages vers l’est.

• Désynchronisation de l’ensemble des rythmes biologiques par rapport à l’environnement.

• Sommeil se resynchronise plus vite que les autres rythmes en quelques jours


• Symptômes :- Fatigue- Céphalées- Perturbation du sommeil- Troubles cognitifs- Troubles de l’humeur- Troubles digestifs et de l’appétit

Jet-lag (2)


• Comment lutter contre le jet-lag ?- Renforcement des synchroniseurs externes au bon moment et évitement aux mauvais moments.- Lutte contre la privation de sommeil- Eviter l’alcool- Mélatonine- Hypnotiques à demi-vie courte

Jet-lag (3)


Syndrome de retard de phase (1)

• Sujet ne pouvant s’endormir et se réveiller à une heure désirée.

• Le plus souvent ne peut s’endormir avant 2 à 3 heures du matin.

• Sommeil de qualité et de durée normale.• Rythme de 24 heures mais décalé dans le

temps.


• Se plaint de SDE• Parfois syndrome dépressif• Penser à ce diagnostic!!!!• Agenda du sommeil • Actimétrie• Traitement par chronothérapie + + +• Photothérapie possible

Syndrome de retard de phase (2)


Syndrome d’avance de phase

• Rare• Sommeil survenant tôt dans la soirée et

donc réveil précoce dans la nuit• Physiologique chez les sujets âgés• Traitement par chronothérapie


Syndromes hypernycthéméraux

• Rythme non pas de 24 heures mais souvent supérieur (25 heures en moyenne)

• Donc décalage permanent• Diagnostic pas toujours facile• Actimétrie et agenda du sommeil


Absence de rythmes

• Etiologies :- Mal voyants - Pathologies neurologiques

• Diagnostic par agenda de sommeil et actimétrie

• Traitement

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