Sanaba NIARE 18 pages Physiologie et exploration du sommeil

SNP - Physiologie et exploration du sommeil, bases physiopathologiques
30/10/2015
Laure APRILE L3
SNP
Dr I.LAMBERT
CR : Sanaba NIARE
18 pages
Physiologie et exploration du sommeil, bases physiopathologiques
CR : De nombreux EEG étaient présentés sur le diaporama de la prof qui sera mis sur le mur de la promo.
A. Physiologie du sommeil
I. Définition et description du sommeil et de la veille
D’après le Larousse, le sommeil est un état physiologique périodique de l’organisme et notamment du
système nerveux, pendant lequel la vigilance est suspendue et la réactivité aux stimulations amoindrie.
D’après M.Jouvet (chercheur sur le sommeil paradoxal), le sommeil est une diminution réversible naturelle et
périodique de la perceptivité du milieu extérieur avec conservation d’une réactivité et conservation des
fonctions végétatives.
Ce qui ressort dans ces définitions, c’est que le sommeil est quelque chose de naturel avec une diminution de
notre réactivité au monde extérieur. Mais cela ne veut pas dire que notre réactivité est nulle. Le sommeil est
réversible en fonction de la nature du stimulus extérieur ce qui distingue le sommeil du coma.
Il faut retenir que le sommeil est un rythme : il vaut mieux parler d’un cycle veille/sommeil plutôt que de
sommeil seul. Cette notion de cycle est essentielle dans l’ensemble des fonctions du sommeil.
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Plan
A. Physiologie du sommeil
I. Définition et description du sommeil et de la veille
II. Mécanismes neurobiologiques du sommeil et de la veille
III. Régulation du sommeil
IV. Fonctions du sommeil
B. Exploration du sommeil
I. Exploration clinique
II. Explorations paracliniques
C. Bases physiopathologiques
I. Insomnies
II. Apnées du sommeil
III. Narcolepsie
IV. Parasomnie
D. Conclusion

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Chez toutes les espèces (même chez les plantes) on a pu identifier des phases d’activité et de repos.
Chez les mammifères on a pu identifier au sein du sommeil à proprement parler plusieurs phases :
–Le sommeil lent léger
–Le sommeil lent profond
–Le sommeil paradoxal
Il ne faut pas considérer le sommeil comme du « temps perdu » : il a de nombreuses fonctions essentielles à la
vie (cf : partie A.IV). Ce n’est pas un processus passif. Il met en jeu de nombreux réseaux neuronaux étendus,
ce qui se traduit par des modifications de l’activité électrique cérébrale. Ces activités électriques cérébrales
du sommeil sont différentes de celles mises en jeu au cours de la veille et sont également différentes en fonction
de la phase de sommeil dans laquelle on se trouve (fonctions différentes).
Il y a donc un état électrique particulier mais aussi une modification du comportement.
Chez l’animal par exemple ces modifications vont se traduire par :
–Le choix d’un endroit particulier pour dormir
–Une posture typique
–Un état de repos physique
–Le seuil de réveil de l’animal reste élevé
–Il peut passer rapidement de la veille au sommeil
–La privation de sommeil induit une phase de récupération : toute privation va induire par la suite un
rebond de sommeil.
Ce sont les critères de Tobler.
Le sommeil est donc à la fois un état physiologique cérébral et un comportement qui permet à cet état de
se faire dans les meilleures conditions possibles.
Il y a des exceptions à ces critères chez certaines espèces animales du fait des contraintes de leur
environnement. (ex : chez le dauphin, les hémisphères dorment l’un après l’autre afin de maintenir un état de
vigilance suffisant pour assurer leur respiration).
Il y a donc une influence de l’environnement sur l’état électrique et le comportement des animaux.
Le sommeil s’organise en cycles de 90 min (Cela permet d’avoir des moments où le sommeil est suffisamment
allégé afin de vérifier si l’environnement n’est pas hostile)
Hypnogramme : représentation d’un sommeil de nuit
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Chaque cycle est formé de :
–Une phase de sommeil lent léger (N1,N2)
N1 correspond à l’endormissement c’est à dire à la transition entre la phase de veille et la phase de sommeil.
N2 est un sommeil lent léger mais beaucoup plus stable que N1.
–Une phase de sommeil lent profond (N3)
–Une phase de sommeil paradoxal.
A la fin de chaque cycle il peut y avoir une courte phase d’éveil inconsciente.
Il y a environ 3 à 4 cycles par nuit.
Le passage entre chaque phase se fait de manière progressive. On ne s’enfonce dans un sommeil profond que si
l’environnement le permet, c’est à dire uniquement s’il est calme (pas de danger). Après la phase de sommeil
lent profond, le sommeil s’allège. On repasse à une phase de sommeil lent léger puis paradoxal.
Le sommeil ne s’organise pas de la même façon selon si on est au début ou en fin de nuit.
- Au début de la nuit, les phases de sommeil profond sont nombreuses et il y a peu de sommeil
paradoxal.
- En fin de nuit, c'est l’inverse.
Au niveau de l’activité électrique cérébrale (visible sur un EEG) :
Durant l’éveil : l’activité électrique est rapide, peu voltée et désynchronisée.
Au stade N1 : l'activité devient fragmentée, elle se ralentit. On remarque l’apparition de mouvements
oculaires lents (Visibles à EOG). Le tonus musculaire quant à lui est toujours présent (visible sur un
EMG).
Au stade N2 : l’EEG ralentit, on voit apparaître des grapho-éléments particuliers que sont les
complexes K et les fuseaux de sommeil.
Au stade N3 : Les ondes sont lentes sur l’ensemble du cortex.
Durant le sommeil paradoxal : On retrouve une activité cérébrale qui ressemble à la veille avec un EEG
rapide, peu volté. Les mouvements oculaires sont rapides et on remarque la présence d’une atonie
musculaire caractéristique de cette phase.
II. Mécanismes neurobiologiques du sommeil et de la veille
a. Les structures clés
Certaines structures ont un rôle clé dans le sommeil : il s’agit du tronc cérébral, du thalamus et de
l’hypothalamus.
Sans tronc cérébral il n’y a pas d’éveil possible (ex : le coma). En effet, toutes les structures de l’éveil
sont dans le tronc cérébral notamment dans la formation réticulée.
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La formation réticulée est un amoncellement de petits noyaux de substance grise éparpillés au sein du tronc
cérébral ce qui rend leur identification difficile. Chacun de ces noyaux sécrète un type particulier de
neuromédiateur.
L’hypothalamus est primordial pour le sommeil. Il contient de nombreux noyaux dont les deux plus
importants sont :
–Le noyau préoptique ventro-latéral (VLPO) situé dans l’hypothalamus antérieur. Il a pour rôle
d’envoyer le signal pour déclencher le sommeil en sécrétant du GABA qui inhibe les structures de
l’éveil.
–Les noyaux supra-chiasmatiques : Ils représentent le siège de l’ horloge biologique qui donne le
rythme intrinsèque du sommeil, de la sécrétion hormonale, de la régulation de la température, activité du
système immunitaire.... L'horloge biologique est directement influencée par la lumière.
Thalamus : structure permettant de laisser entrer ou non les stimuli de l’environnement.
Le cortex cérébral : il active ou inhibe les structures précédentes.
.
b. Les neuromédiateurs
Les neuromédiateurs constituent un ensemble de molécules qui, à l’intérieur des réseaux neuronaux, vont
permettre le passage et le maintien des différents états de vigilance. Il y a des neuromédiateurs de l’éveil et
des neuromédiateurs du sommeil.
Les neuromédiateurs de l’éveil
–L’acétylcholine : seul neuromédiateur de l’éveil retrouvé dans le sommeil paradoxal. C’est le
neuromédiateur des neurones du tronc cérébral (noyau pédulo-pontin, noyaux latéro-basaux du
tegmentum) et de la base du télencéphale.
–La noradrénaline : neuromédiateur des neurones du locus coeruleus.
–La sérotonine : neuromédiateurs des neurones du raphé.
–L’histamine : neuromédiateur des neurones du noyau tubéro-mamillaire situé au niveau de
l’hypothalamus postérieur.
–L’hypocrétine : neuromédiateur des neurones de l’hypothalamus latéral (déficitaire dans la narcolepsie)
Les neuromédiateurs du sommeil
–L’acide glutamique : rôle activateur
–Le GABA : rôle inhibiteur (sécrétion activée par les médicaments anti-épileptiques)
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c. Les mécanismes
De l’éveil
Durant la phase d’éveil, la lumière donne une information de « non besoin de sommeil ». Les structures du
sommeil ne sont pas activées.
Les noyaux du tronc cérébral et l’hypothalamus sécrètent les neuromédiateurs de l’éveil qui agissent de
manière synergique pour provoquer l’éveil. Ces neuromédiateurs ainsi que l’horloge biologique (présence de
lumière et sensation de non besoin de sommeil) inhibent le VLPO.
Les stimuli sensoriels en provenance de l’environnement peuvent atteindre le cortex cérébral en passant
par le thalamus (qui joue le rôle de portail).
Du sommeil lent
C’est un sommeil qui est léger puis profond. C’est durant ce sommeil qu’on est le moins réceptif à ce qui se
passe à l’extérieur.
Durant la journée, la fatigue s’est accumulée (pression de sommeil) ainsi que l’adénosine. Ceci couplé à la
présence d’obscurité qui module notre horloge biologique active le VLPO qui sécrète du GABA pour inhiber
l’ensemble des structures impliquées dans l’éveil.
Il en résulte une levée d’inhibition sur la substance grise péri-aqueducale qui va activer le noyau réticulé du
thalamus : il y a en quelque sorte « fermeture du portail » : les entrées sensorielles atteignent plus
difficilement le cortex.
Le thalamus et le cortex travaillent « en tête à tête » ce qui aboutit à une hyper-synchronisation thalamo-
corticale. Cette synchronisation se traduit sur l’EEG par de grandes ondes lentes.
Du sommeil paradoxal
Ce sommeil est encore peu connu.
Il y a une réactivation de l’activité cholinergique (seul médiateur de la veille qui s’active durant le sommeil
paradoxal): l’hyper-synchronisation thalamo-corticale disparait.
Les structures de la veille sont toujours inhibées.
Il y a une inhibition GABAergique du noyau raphé dorsal (sécrète la sérotonine) et du locus coeruleus (sécrète
la noradrénaline) par le noyau dorsal paragigantocellulaire et par la substance grise périaqueducale.
Il y a une activation des structures glutamatergiques (noyau sub-latéro-dorsal) qui activent le noyau giganto-
cellulaire ventral qui inhibe les motoneurones de la moelle épinière (inhibition glycinergique) d’où l’atonie
musculaire des membres (mais attention il y a persistance de l’activité musculaire du diaphragme sinon bonjour la
cata !! ).
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