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Régulation du sommeil normal, horloge biologique, exemple des pathologies du sommeil

I. Régulation du sommeil normal

Il y a une accumulation de l'état vielle => seuil => décroissement

  • On ne peut pas récupérer le sommeil perdu
  • Le corps n'a pas besoin de récupérer le sommeil perdu
  • Le sommeil profond est le premier que l'on récupère => plus important que le sommeil paradoxal

Distribution des Ondes lentes :

Intensité des ondes lentes diminue au cours de la nuit + différence jeune et âgé

A retenir :

La partie frontale est la partie la plus stimulée pendant la journée => plus d'onde lente car besoin de plus récupérer

Fonction du sommeil

Définition

Sommeil
fonction nécessaire à l'adaptation et nécessité biologique
  • Sommeil lent profond (SLP) :

-> réparateur sur la fatigue et la somnolence

-> baisse du métabolisme cérébrale global (moins d'O2) + débit sanguin + action du SNS

-> sécrétion d'hormone GH

-> plasticité neuronale

-> consolidation de la mémoire déclarative

-> augmentation de 60% de l'espace entre les neurones pour éliminer les toxines (=> manque de sommeil => agrégation => maladie d'Alzheimer)


  • Sommeil paradoxal :

-> domaine du rêve, de la régulation psychique et émotionnelle

-> reprogrammation / réactivation des comportements innés

-> favorise le stockage de la mémoire procédurale à long terme

-> privation sans effet néfaste à court terme mais doit être récupérée

-> diminue avec l'âge

II. Le processus circadien

Définition

Rythme biologique
variation périodique ou cyclique d'une fonction particulière d'un être vivant

A retenir :

  • Circadien : proche de 24 heures + quasiment universel + régule systèmes physiologiques
  • Infradien : supérieur à 30 heures, rythme de saisons (hibernation)
  • Ultradien : inférieur à 20 heures, régulation du sommeil paradoxal


Le noyau suprachiasmatique est notre horloge biologique interne

-> à l'origine de notre rythme circadien

-> si lésion => perte du rythme

-> transplantation => receveur prendra directement le rythme du donneur

A retenir :

Sécrétion de la mélatonine :

A retenir :

  • rythmée par la lumière

-> long parcours de l'influx nerveux depuis l'oeil

-> Stimulus => glande pinéale (synthèse de la mélatonine)


  • Noyau suprachiasmatique => Noyau périventriculaire => ME => Ganglion cervical supérieur (GCS) => Tente du cervelet => épiphyse (= glande pinéale)

-> donc pas du tout direct

Rythmes biologiques => régulés dans l'épiphyse par l'expression rythmique de l'activité des gènes via des boucles d'auto-régulation

  • PER pour période
  • TIM pour timeless

A retenir :


-> oscillateur central = noyau suprachiasmatique (horloge biologique)

=> dépend de l'environnement (lumière/obscurité, T° extérieure, bruits...)

=> engendre oscillateurs secondaires (T°, cycle, mélatonine...)

Expérience :

  • Un sujet est isolé dans une grotte. Après 5 jours avec lumière et interactions, il est placé en lumière constante sans repères externes. Son rythme veille/sommeil se décale de 20 min par jour, allant jusqu’à un cycle de 40h avec 11-12h de sommeil et une sieste. L’expérience s’arrête après 50 jours à cause de signes de dépression.


Si "hors du temps" et qu'avec les noyaux suprachiasmatiques, nous aurions un rythme biologique de 24.18h

-> le soleil nous aide à nous resynchroniser

Régulation de la sécrétion de mélatonine

Lumière (bleue notamment, 480 nm) = activation des récepteurs des neurones ganglionnaires de la rétine (neurones à mélanopsine) => stimulation du noyau suprachiasmatique

  • Lésion de la rétine => conséquences sur le sommeil car non-régulation des rythmes circadiens


Lumière rouge => effet soporifique, propice à l'endormissement


  • Cancer :

-> rythme circadien majeur dans a cyclicité du cancer (ex : travailler de nuit augmente risque de cancer)

Synthèse et rythme ultradien

A retenir :

Coexistence du processus homéostatique et du rythme circadien


  • Processus homéostatique :

-> augmente avec la veille => atteint un seuil => diminue pendant le sommeil


  • Processus circadien :

-> sécrète la mélatonine au milieu de la nuit

-> T° inverse


Capacité à s'endormir dépend de la dette homéostasique + de la phase du processus circadien


Endormissement :

-> phase montante de la sécrétion de mélatonine

-> phase descendante de la température corporelle

La régulation ultradienne explique pourquoi l'alternance sommeil lent / sommeil profond varie au cours de la nuit

III. Pathologie des rythmes du sommeil

A retenir :

Troubles du cycle veille-sommeil :


  • Troubles du rythme transitoire :


-> travail de nuit (15% de la population française)

-> décalage d'au moins 5 à 6 fuseaux horaires


  • Troubles du rythme chronique :


-> syndrome de retard de phase

=> sujet se couche de manière endogène (sans influence extérieure), tout est décalé biologiquement

=> 2h/3h jusqu'à 11h

=> Traitement : administrer de la mélatonine plus tôt le soir afin d'avancer sa sécrétion

=> Allumer la lumière le matin pour s'endormir plus tôt


-> syndrome d'avance de phase (origine génétique fréquente)

=> 18h jusqu'à 2h

=> mutation sur le gène de l'horloge hper2

=> Traitement : administrer de la mélatonine le matin (si ça finit plus tard, la sécrétion commence plus tard)

=> Allumer la lumière le soir


-> syndrome d'absence de synchronisation sur 24 heures

=> décalage tous les jours de 3 heures de plus

=> difficile à diagnostiquer

=> personnes aveugles +++ (pas soumises à la lumière de soleil)

A retenir :


Privation de sommeil => ondes cérébrales lentes, en termes de durée et d'amplitude


La propension à s'endormir le soir dépend de la durée de la veille préalable


Régulation du sommeil normal, horloge biologique, exemple des pathologies du sommeil

I. Régulation du sommeil normal

Il y a une accumulation de l'état vielle => seuil => décroissement

  • On ne peut pas récupérer le sommeil perdu
  • Le corps n'a pas besoin de récupérer le sommeil perdu
  • Le sommeil profond est le premier que l'on récupère => plus important que le sommeil paradoxal

Distribution des Ondes lentes :

Intensité des ondes lentes diminue au cours de la nuit + différence jeune et âgé

A retenir :

La partie frontale est la partie la plus stimulée pendant la journée => plus d'onde lente car besoin de plus récupérer

Fonction du sommeil

Définition

Sommeil
fonction nécessaire à l'adaptation et nécessité biologique
  • Sommeil lent profond (SLP) :

-> réparateur sur la fatigue et la somnolence

-> baisse du métabolisme cérébrale global (moins d'O2) + débit sanguin + action du SNS

-> sécrétion d'hormone GH

-> plasticité neuronale

-> consolidation de la mémoire déclarative

-> augmentation de 60% de l'espace entre les neurones pour éliminer les toxines (=> manque de sommeil => agrégation => maladie d'Alzheimer)


  • Sommeil paradoxal :

-> domaine du rêve, de la régulation psychique et émotionnelle

-> reprogrammation / réactivation des comportements innés

-> favorise le stockage de la mémoire procédurale à long terme

-> privation sans effet néfaste à court terme mais doit être récupérée

-> diminue avec l'âge

II. Le processus circadien

Définition

Rythme biologique
variation périodique ou cyclique d'une fonction particulière d'un être vivant

A retenir :

  • Circadien : proche de 24 heures + quasiment universel + régule systèmes physiologiques
  • Infradien : supérieur à 30 heures, rythme de saisons (hibernation)
  • Ultradien : inférieur à 20 heures, régulation du sommeil paradoxal


Le noyau suprachiasmatique est notre horloge biologique interne

-> à l'origine de notre rythme circadien

-> si lésion => perte du rythme

-> transplantation => receveur prendra directement le rythme du donneur

A retenir :

Sécrétion de la mélatonine :

A retenir :

  • rythmée par la lumière

-> long parcours de l'influx nerveux depuis l'oeil

-> Stimulus => glande pinéale (synthèse de la mélatonine)


  • Noyau suprachiasmatique => Noyau périventriculaire => ME => Ganglion cervical supérieur (GCS) => Tente du cervelet => épiphyse (= glande pinéale)

-> donc pas du tout direct

Rythmes biologiques => régulés dans l'épiphyse par l'expression rythmique de l'activité des gènes via des boucles d'auto-régulation

  • PER pour période
  • TIM pour timeless

A retenir :


-> oscillateur central = noyau suprachiasmatique (horloge biologique)

=> dépend de l'environnement (lumière/obscurité, T° extérieure, bruits...)

=> engendre oscillateurs secondaires (T°, cycle, mélatonine...)

Expérience :

  • Un sujet est isolé dans une grotte. Après 5 jours avec lumière et interactions, il est placé en lumière constante sans repères externes. Son rythme veille/sommeil se décale de 20 min par jour, allant jusqu’à un cycle de 40h avec 11-12h de sommeil et une sieste. L’expérience s’arrête après 50 jours à cause de signes de dépression.


Si "hors du temps" et qu'avec les noyaux suprachiasmatiques, nous aurions un rythme biologique de 24.18h

-> le soleil nous aide à nous resynchroniser

Régulation de la sécrétion de mélatonine

Lumière (bleue notamment, 480 nm) = activation des récepteurs des neurones ganglionnaires de la rétine (neurones à mélanopsine) => stimulation du noyau suprachiasmatique

  • Lésion de la rétine => conséquences sur le sommeil car non-régulation des rythmes circadiens


Lumière rouge => effet soporifique, propice à l'endormissement


  • Cancer :

-> rythme circadien majeur dans a cyclicité du cancer (ex : travailler de nuit augmente risque de cancer)

Synthèse et rythme ultradien

A retenir :

Coexistence du processus homéostatique et du rythme circadien


  • Processus homéostatique :

-> augmente avec la veille => atteint un seuil => diminue pendant le sommeil


  • Processus circadien :

-> sécrète la mélatonine au milieu de la nuit

-> T° inverse


Capacité à s'endormir dépend de la dette homéostasique + de la phase du processus circadien


Endormissement :

-> phase montante de la sécrétion de mélatonine

-> phase descendante de la température corporelle

La régulation ultradienne explique pourquoi l'alternance sommeil lent / sommeil profond varie au cours de la nuit

III. Pathologie des rythmes du sommeil

A retenir :

Troubles du cycle veille-sommeil :


  • Troubles du rythme transitoire :


-> travail de nuit (15% de la population française)

-> décalage d'au moins 5 à 6 fuseaux horaires


  • Troubles du rythme chronique :


-> syndrome de retard de phase

=> sujet se couche de manière endogène (sans influence extérieure), tout est décalé biologiquement

=> 2h/3h jusqu'à 11h

=> Traitement : administrer de la mélatonine plus tôt le soir afin d'avancer sa sécrétion

=> Allumer la lumière le matin pour s'endormir plus tôt


-> syndrome d'avance de phase (origine génétique fréquente)

=> 18h jusqu'à 2h

=> mutation sur le gène de l'horloge hper2

=> Traitement : administrer de la mélatonine le matin (si ça finit plus tard, la sécrétion commence plus tard)

=> Allumer la lumière le soir


-> syndrome d'absence de synchronisation sur 24 heures

=> décalage tous les jours de 3 heures de plus

=> difficile à diagnostiquer

=> personnes aveugles +++ (pas soumises à la lumière de soleil)

A retenir :


Privation de sommeil => ondes cérébrales lentes, en termes de durée et d'amplitude


La propension à s'endormir le soir dépend de la durée de la veille préalable

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