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Le sommeil occupe un tiers de notre vie et subit de grandes variations en fonction de l’âge mais aussi lors de l’apparition d’éléments pathogènes (exemples : maladies, surentraînements).

Nous allons dans un premier temps déterminer les variables neurophysiologiques explicatives du sommeil, et ensuite tenter de trouver une corrélation entre activité sportive et modification du sommeil.

Dés lors, nous pouvons nous poser deux questions :

1) QUELLES SONT LES VARIATIONS NEUROPHYSIOLOGIQUES EXPLICATIVES DU SOMMEIL ?

2) QUELLES CONSÉQUENCES LA PRATIQUE PHYSIQUE PEUT AVOIR SUR LE SOMMEIL ?

Partie I

Il apparaît que la régulation éveil-sommeil est sous la dépendance de 2 systèmes antagonistes : Un sous l’influence des catécholamines, l’autre sous l’influence de la sérotonine.

Au niveau de l’éveil :

On est éveillé parce que les neurones du Système Réticulaire Activateur Ascendant (situé dans la partie médiane du tronc cérébral au niveau du mésencéphale) sont actifs et que l’activité de ces neurones entraînent une désynchronisation corticale. Ceci est dû à l’augmentation du taux d’acétylcholine qui déclenche un éveil cortical.

Au niveau du sommeil lent :

Le sommeil lent serait la conséquence d’une augmentation du taux de sérotonine dans les noyaux du raphé, ce qui a pour effet d’inhiber le système Réticulaire Activateur Ascendant qui entraîne la synchronisation corticale.

Variation des paramètres sanguins :

Le fait majeur est la production de l’hormone de croissance (Grow hormone) qui est liée aux périodes de sommeil lent profond de début de nuit : elle assure le développement de l’organisme, sa production ne cesse pas quand l’enfant grandit, elle se poursuit chez l’adulte, régulière et abondante, elle s’atténue chez le vieillard.

Les pics de sécrétion de l’hormone de croissance pendant le stade 4 correspondent environ à 10 fois le taux de base. Certaines hypothèses supposent que l’hormone de croissance stimulerait la synthèse des protéines cérébrales et que sa production faciliterait la récupération qui caractérise le sommeil lent profond.

Grâce à l’utilisation de techniques poly graphiques associant l’enregistrement de l’électroencéphalogramme (EEG), de l’électromyogramme (EMG) des muscles de la houppe du menton, de l’électro-oculogramme (EOG), le sommeil a pu être réparti en sommeil lent et sommeil paradoxal. Le sommeil lent comporte quatre stades EEG allant du sommeil lent léger (stades 1 et 2) au sommeil lent profond (SLP) (stades 3 et 4). Le sommeil paradoxal (SP) est défini par la survenue simultanée d’un tracé EEG ressemblant au stade 1, de mouvements oculaires rapides et d’une abolition de l’EMG des muscles de la houppe du menton.

Le SLP (Sommeil Lent Profond) survient majoritairement en début de nuit pour décroître voire disparaître dans les deux derniers cycles. Le sommeil paradoxal apparaît toutes les 90 à 100 minutes avec une périodicité très stable, les durées de SP vont en s’allongeant de quelques minutes pour la première phase jusqu’à 15 à 20 minutes pour les suivantes.

Chez un sujet jeune, les éveils sont peu nombreux et ne représentent que quelques minutes par nuit, seuls les éveils de 3 minutes et plus seraient mémorisés.

Les facteurs modulants l’organisation du sommeil sont la durée du sommeil, la durée de la veille préalable, le facteur circadien et l’influence de l’âge :

- La quantité de SLP est indépendante (à âge égal) de la durée du sommeil, la quantité de sommeil paradoxal est proportionnelle à la durée du sommeil. Les gros dormeurs ont plus de sommeil léger et paradoxal que les petits dormeurs, par contre leur quantité de SLP est identique.

- La quantité de SLP dépend étroitement de la durée de la veille qui a précédé, elle est d’autant plus grande que la durée de la veille préalable a été longue. Elle dépend pas du tout de l’horaire du sommeil, en effet le SLP semble peu sensible au facteur circadien.

Les hormones :

Les hormones peuvent se classer en trois groupes :

- Celles dont la rythmicité circadienne est forte et peu influencé par le sommeil : l’ACTH (acétylcholine) et le cortisol qui évoluent en parallèle avec un maximum de fin de nuit, la mélatonine dont la sécrétion, faible dans la journée, augmente pendant la nuit.

- Celles dont la rythmicité est l’influence par les cycles veille sommeil : la prolactine dont la sécrétion connaît une phase ascendante durant le sommeil, le décalage des heures de sommeil entraînant un décalage de sa sécrétion ; l’insuline qui représente des oscillations de sécrétion avec une périodicité de 80 minutes, augmente pendant le sommeil.

- Celles dont la sécrétion est influencée par les phases même du sommeil : l’hormone de croissance dont la sécrétion est associée au sommeil lent du début de la nuit, la rénine dont les oscillations reflètent exactement

Le sommeil paradoxal est lui très sensible à l’influence circadienne. Les siestes du matin sont très riches en sommeil paradoxal alors que celles de l’après midi n’en continent pas. La probabilité de survenue de sommeil paradoxal et maximale entre 6 heures du matin et midi.

Après 30 ans, il y a une diminution de la quantité de SLP et particulièrement du stade 4, les éveils augmentent en nombre et en durée, le premier sommeil paradoxal est plus précoce et dure plus longtemps, le coucher et le lever sont plus précoces.

De plus les rythmes circadiens, qui obéissent à la fois à un rythme endogène et à l’influence de l’environnement et qui synchronisent le rythme autonome sur 24 heures, ont une certaine influence sur le sommeil et son organisation.

La température :

La température centrale présente un maximum vers 16 heures et un minimum vers 4 heures du matin avec une différence de 1°. Il existe un couplage entre le rythme veille sommeil et celui de la température interne. La probabilité de sommeil est maximale quand la température centrale atteint son minimum. La durée du sommeil est également très influencée par la position du début du sommeil sur la partie descendante de la courbe thermiques. Les durées les plus courtes de sommeil, de l’ordre de 5 heures, sont observés par des endormissements autour du minimum thermique. Les entraînements tardifs effectués après 20 heures à éviter car en augmentant la température ils retardent le moment de l’endormissement.

La proportion de sommeil paradoxal est aussi fonction de sa position sur la courbe thermique : la maximum de sommeil paradoxal est observé autour du minimum thermique, le minimum au maximum de la température. Autour du minimum thermique, les endormissements en sommeil paradoxal sont fréquents (tendant à passer tout de suite en sommeil paradoxal).

Partie II

Nous avons vu précédemment que le sommeil est influencé par différents facteurs comme l’âge, la veille préalable, les rythmes circadiens et la température, la vigilance, les hormones….

Nous allons essayer d’analyser les rapports entre le sommeil et un autre de ces facteurs : le sport (l’activité sportive physique) bien qu’il interagisse avec les autres facteurs.

1) Capacités physiques et psychomotrices durant la journée :

C’est en général très tôt, vers 4 heures du matin, que les performances physiques sont les plus mauvaises. La performance athlétique est significativement meilleure l’après midi (les meilleurs temps dans des épreuves chronométrées ont été obtenus vers 17 heures). Les capacités sensori-motrices sont maximales elles aussi en fin d’après midi. Quant aux capacités cognitives (mémoire à court terme, prise de décision), elles possèderaient un pic en fin d’après midi : les séances de stratégie et de tactique qui supposent une mémorisation devraient donc se situer à cette heure là.

Les interactions entre température, vigilance, performance et rythme veille sommeil sont indiscutables mais leurs relations sont complexes et dépendent des conditions d’observation, de la typologie des sujets, de la nature des tâches exécutées, de l’environnement, etc … Si la température interne est dans l’ensemble un bon marqueur circadien, il ne semble pas justifié de la prendre comme indicateur exclusif du niveau de la vigilance et des performances.

Nous pouvons noter qu’en règle générale il existe de fortes implications des rythmes circadiens pour les sportifs. L’entraînement lui même peut être considéré, l’alternance des cycles de sommeil : sommeil lent (augmentation de l secrétions) et sommeil paradoxal (diminution de la sécrétion).

Cette organisation temporelle stricte assure de façon efficace le maintien des équilibres physiologiques et biochimiques et permet les réponses adaptatives aux oscillations du milieu extérieur.

2) Le sommeil du sportif (effet de l’exercice sur le sommeil)

Sommeil et activité physique sont très étroitement liés. L’exercice physique pratiqué lors de l’état de veille pourrait provoquer une modification du sommeil .

Danielle DUIZABO dans « Sport et sommeil » précise que des exercices inférieur à 60 % de la VO2max n’ont pas de conséquence sur le sommeil, contrairement aux exercices effectues à un fort pourcentage de la VO2max. Il existe en outre une augmentation de sommeil total, une diminution de la latence d’endormissement et une augmentation des stades 3 et 4 du sommeil chez les jeunes athlètes ayant pratiqué une activité physique l’après midi précédant la nuit d’enregistrement. Lorsque l’exercice est effectué dans la soirée, il induit une diminution de sommeil paradoxal attribué au stress de l’exercice.

Donc à un pourcentage supérieur à60 % de VO2max, l’organisme répond à cette contrainte lors du sommeil par une augmentation des durées des stades 3 et 4 caractéristiques du maintien des équilibres physiologiques et biochimiques modifiés lors de l’exercice musculaire intense. Bien que ce soit au stade d’hypothèse, Feinberg pense que le sommeil lent pourrait avoir un rôle dans les processus cognitifs les plus élaborés comme l’apprentissage de connaissances psychomotrices complexes. La mémorisation des gestes techniques intégrés à l’entraînement sportif se ferait alors pendant ces stades du sommeil lent et non pendant le sommeil paradoxal comme pour la majorité des autres connaissances de type plus formel.

Des variations du sommeil surviennent entre les sujets entraînés et les sujets non entraînés : la latence des stades 3 et 4 est inférieur chez les sujets entraînés ; comme un moyen de synchronisation biologique. La répartition des charges de travail dans les 24 heures doit prendre en considération l’heure prévue des compétitions afin d’en tenir compte dans le programme de préparation. Les performances maximales peuvent être espérer à «l’acrophase » du rendement psychomoteur. Cette acrophase, point le plus haut de la variation circadienne , dépend pour une part non négligeable de l’organisation temporelle de l’entraînement au cours de la phase ultime de la préparation. Elle est généralement situe en fin d’après midi. Les meilleurs temps obtenues dans des épreuves chronométrées se situent toujours l’après-midi.

L’augmentation du sommeil lent profond chez les sujets entraînés se faisant au détriment du sommeil paradoxal.

Le sommeil lent profond augmente après exercice chez les individus entraînes et cette augmentation serait en rapport avec la capacité du sujet de maintenir une hyperthermie sur de plus longues périodes.

L’augmentation nocturne de la production de chaleur entraîne une augmentation du sommeil à ondes lentes. Les sportifs sont généralement de gros dormeurs et leur sommeil comporte effectivement plus de SLP avec des latences d’endormissement faibles ; ils se sentent plus somnolents les soirs qui suivent une activité physique intense. L’activité physique est un des facteurs préférentiels pour favoriser le sommeil.

De plus, nous pouvons nous intéresser aux études faites par Rösler sur les liens entre activités physiques et sommeil. Il semble que le sommeil lent soit sensible à l’effet de l’entraînement physique. En ce qui concerne les stades 3 et 4, la récupération de la fatigue physique s’effectue lors de ces phases, il a sécrétion d’hormone de croissance utile à la régénération du corps humain. En outre, il semblerait que le sommeil paradoxal subisse lui aussi les effets de l’exercice physique par l’intermédiaire des corticosurrénales. Rösler montre aussi que les athlètes en surentraînement connaissent des difficultés pour trouver le sommeil, la sécrétion de ces corticosurrénales et d’adrénaline, plus précisément de noradrénaline, serait bien la cause de ces troubles. De plus, d’après diverses études réalisées, un athlète en sur ou sous entraînement connaît les mêmes troubles du sommeil.

Aussi, si un individu dort plus que ses besoins ne l’exigent, ses résultats lors des activités physiques s’en ressentiront avec des réactions sensorielles plus lentes qu’à l’habitude, soulignons qu’une privation de sommeil ou une durée de sommeil trop courte ont aussi les mêmes conséquences sur les performances. Le manque ou le surplus de sommeil ne sont pas bénéfiques à la pratique physique sportive.

CONCLUSION :

Pour obtenir de bons résultats, le sportif doit connaître ses besoins de sommeil, ses rythmes circadiens et dans la mesure du possible préserver un temps de sommeil suffisant. Ce n’est malheureusement pas toujours possible car il existe pour certains sports des contingences matérielles qui obligent les jeunes à s’entraîner très tôt ou très tard (patineurs sur glace, nageurs) ou à avoir un sommeil très raccourci (navigateurs en solitaire) ou de mauvaise qualité (alpiniste).

De plus, les fréquents déplacements entraînent des décalages horaires, source de perturbation de la chronobiologie et le sportif devra se prépare le plus rapidement possible afin d’être en pleine possession des ses capacités au moment de la compétition.

contactez les auteurs : remi.mounier@caramail.com & vincent.pialoux@caramail.com