Les 4 étapes du sommeil

Le sommeil était autrefois considéré comme un état passif, ( 1 ) un arrêt des fonctions physiques et mentales qui permettait au corps de se remettre des activités de la journée. Tout cela a changé dans les années 50 avec la découverte du sommeil paradoxal. Ce qui était considéré comme une forme d’inconscience s’est avéré être un processus actif et complexe crucial pour former des souvenirs, réguler le métabolisme et éliminer les toxines du cerveau.

Les progrès récents de la science du sommeil ont révélé à quel point une bonne nuit de sommeil est importante pour la santé . Le sommeil est essentiel non seulement pour se sentir énergique et restauré, mais pour presque toutes les fonctions essentielles du corps.

Remarque : Le contenu de Matelas-Ideal est censé être de nature informative, mais il ne doit pas remplacer les conseils médicaux et la supervision d’un professionnel qualifié. Si vous pensez souffrir d’un trouble du sommeil ou d’un problème médical, veuillez consulter immédiatement votre fournisseur de soins de santé.

Le processus organisé et structuré du sommeil normal est connu sous le nom d’architecture du sommeil. ( 2 ) L’architecture de sommeil typique se compose de quatre cycles, chacun d’une durée moyenne de 90 minutes . Un cycle de 90 minutes se compose de trois étapes de sommeil à mouvements oculaires non rapides, connu sous le nom de sommeil NREM, et d’une phase de sommeil à mouvements oculaires rapides, connue sous le nom de REM. Le processus complet des quatre cycles prend environ 7 à 8 heures.

Le sommeil était auparavant divisé en cinq étapes, qui sont devenues quatre lorsque deux cycles NREM similaires ont été combinés. Les quatre étapes ont été récemment renommées N1, N2, N3 et REM, pour clarifier le type spécifique de sommeil qui se produit à chaque étape d’un cycle.

Chaque étape du sommeil remplit une fonction physiologique et psychologique distincte et se déroule selon une séquence prévisible . Ces séquences doivent être complètes et se dérouler pour un fonctionnement optimal du cerveau et du corps.

Les stades du sommeil sont distincts, mais partagent certaines caractéristiques générales. Pendant les phases de sommeil NREM, les muscles conservent la capacité de fonctionner, bien qu’ils restent généralement immobiles. Les ondes cérébrales sont moins actives et la fréquence cardiaque, la pression artérielle et la respiration ralentissent. Dans le sommeil NREM, comme son nom l’indique, les yeux sont immobiles ou bougent peu. ( 3 )

Dans le sommeil paradoxal, les yeux bougent rapidement, les muscles sont en grande partie ou complètement paralysés et les rêves sont vifs. Les ondes cérébrales pendant le sommeil paradoxal sont similaires aux ondes cérébrales qui se produisent pendant l’éveil . En fait, le sommeil paradoxal est le stade du sommeil qui ressemble le plus à l’éveil.

N1 est le stade le plus léger du sommeil et se produit aux moments où l’état de veille du corps passe à l’état de sommeil. ( 4 )

Le stade N1 commence généralement quelques minutes après s’être couché pour dormir, mais peut prendre plus ou moins de temps en fonction des habitudes de sommeil, de la présence de troubles ou de troubles du sommeil et de la physiologie de chaque individu.

N1 est un état dynamique qui dure généralement entre une et sept minutes . Comme son nom l’indique, le sommeil NREM implique peu ou pas de mouvements oculaires associés aux états de rêve vifs qui se produisent pendant le sommeil paradoxal.

Une certaine conscience de l’environnement reste dans cette phase précoce, bien que de nombreuses personnes commencent à perdre leur sens habituel du temps et du lieu lors de la transition vers le sommeil.

Au cours de N1, les changements physiologiques suivants se produisent :

La température corporelle centrale diminue
La glande pinéale libère la mélatonine, une hormone favorisant le sommeil
Les yeux fermés
Les ondes cérébrales passent des ondes alpha de relaxation aux ondes thêta du sommeil
Le rêve peut commencer
Les muscles commencent à se détendre

Pendant le sommeil N1, de petits allers-retours entre les ondes cérébrales alpha et thêta peuvent donner au dormeur l’impression qu’il est toujours éveillé. Les dormeurs peuvent être réveillés assez facilement à partir de ce stade de sommeil et peuvent ne pas se rendre compte qu’ils ne sont plus pleinement alertes .

Les secousses hypnotiques, ou débuts du sommeil, sont courantes pendant cette phase de transition. Les secousses hypnotiques sont des contractions soudaines des muscles qui peuvent interrompre le sommeil . Ces mouvements s’accompagnent parfois d’une sensation de chute ou de trébuchement et sont considérés comme normaux. Ils peuvent être aggravés par la caféine, le stress ou certains médicaments. ( 5 ) Certains chercheurs pensent que les secousses hypniques sont un mécanisme de protection hérité de nos débuts lorsque nous dormions dans les arbres, pour nous empêcher de tomber pendant le sommeil.

Jusqu’à récemment, les chercheurs sur le sommeil pensaient que le rêve ne se produisait pas du tout pendant le sommeil NREM , bien que cela ait récemment été réfuté. Rêver dans les stades NREM du sommeil peut survenir plus souvent lorsqu’une partie du cerveau active dans le sommeil paradoxal, l’étape où les rêves sont les plus vifs et mémorables, reste activée pendant le sommeil NREM. ( 6 )

Des perturbations pendant le sommeil N1, un temps excessif passé dans cette phase ou une latence prolongée du sommeil (le temps passé à attendre pour s’endormir) peuvent indiquer la présence d’un trouble du sommeil. ( 7 ) La difficulté à passer au sommeil N1 est un symptôme courant de l’insomnie , à la fois à court terme et chronique. Les personnes atteintes de la forme d’ hypersomnie connue sous le nom de narcolepsie peuvent tomber directement dans le sommeil paradoxal sans passer d’abord par l’un des stades du sommeil NREM, y compris N1. ( 8 )

Environ la moitié des quatre cycles de sommeil se déroulent dans la phase N2, la phase de sommeil la plus répandue . Bien que N2 soit considéré comme un stade léger du sommeil similaire à N1, la transition vers N2 provoque des changements physiques prononcés, notamment :

Un arrêt du mouvement des yeux
Sensibilisation à l’environnement réduite
Diminution de la fréquence cardiaque et de la température corporelle
Fluctuations incohérentes entre la tension musculaire et la relaxation
Relaxation des muscles des voies aériennes supérieures

La parole pendant le sommeil peut se produire pendant les stades N1 et N2 du sommeil, de même que de brefs épisodes d’éveil et de retour au sommeil.

Bien que les ondes cérébrales ralentissent pendant N2, le cerveau affiche des sursauts d’activité soudains appelés fuseaux de sommeil . Les fuseaux du sommeil durent environ 1 à 2 secondes chacun et résultent d’interactions entre les neurones thalamiques et corticaux. On pense que ce type d’activité cérébrale est essentiel pour la consolidation des souvenirs et la capacité de se souvenir des rêves. ( 9 )

Un nombre accru de fuseaux de sommeil peut être associé à une intelligence plus élevée, augmentant le besoin de traiter de grands volumes d’informations récemment acquises. ( 10 ) L’une des fonctions principales des fuseaux du sommeil semble être le transfert d’informations de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme.

Les complexes K sont un autre type d’activité des ondes cérébrales observée pendant le sommeil N2. ( 11 ) les complexes K sont réactifs à des stimuli internes et externes, faciliter le traitement de l’ information , et aide à synchroniser les phases de sommeil à ondes lentes dans son ensemble. On pense que les ondes du complexe K protègent le sommeil en empêchant de se réveiller avec des stimuli normaux qui ne présentent pas de danger.

Une quantité inhabituelle de temps passé dans la phase N2 peut résulter d’une altération des habitudes de sommeil en raison des effets secondaires des médicaments ou du processus de vieillissement. Le N2 fragmenté peut indiquer un trouble du sommeil tel que l’apnée du sommeil, le syndrome des jambes sans repos ou l’insomnie chronique.

Le sommeil N3 est appelé sommeil lent en raison des ondes cérébrales synchronisées visibles sur un EEG.

Certaines études montrent que les personnes qui dorment ensemble peuvent partager une partie de cette synchronisation, ainsi que d’autres habitudes de sommeil . ( 12 )

La N3 commence généralement environ quarante minutes après l’endormissement et est la plus profonde et la plus réparatrice de toutes les étapes du sommeil.

Parce que le sommeil N3 est si profond, il peut être assez difficile de s’en réveiller. Un dormeur réveillé pendant N3 peut se sentir groggy et désorienté, et les performances mentales peuvent être altérées pendant 30 minutes ou plus. ( 13 ) La diminution du débit sanguin cérébral explique la nécessité de ce temps de récupération, qui est nécessaire pour donner au cerveau la possibilité de reprendre ses fonctions normales.

Pendant le sommeil N3, les changements physiologiques suivants se produisent :

Le corps libère des hormones pour aider à contrôler l’appétit
Le flux sanguin vers le cerveau diminue, tandis que le flux sanguin vers les muscles augmente, leur permettant de recevoir de l’oxygène et des nutriments réparateurs
La consolidation de la mémoire se poursuit ( 14 )
La pression artérielle et la fréquence cardiaque diminuent davantage
La respiration devient plus lente et plus rythmée
L’activité du fuseau du sommeil dans le cerveau diminue

Le sommeil N3 est essentiel pour la récupération du corps, y compris la croissance et la réparation des muscles, des os et d’autres tissus. Les cellules gliales reçoivent du sucre pendant cette phase de sommeil, ce qui leur permet de fournir de l’énergie au cerveau. Cette phase de sommeil est également essentielle pour renforcer et soutenir le système immunitaire . ( 15 )

Pendant le sommeil à ondes lentes, les ondes cérébrales passent à une activité à ondes lentes à haute tension appelée ondes delta. Le mouvement des yeux pendant N1 reste presque inexistant et le corps est immobile. Il est plus difficile de réveiller quelqu’un dans cette phase de sommeil, et la plupart des perturbations externes passent inaperçues.

Les enfants peuvent éprouver des troubles nocturnes et l’énurésie nocturne pendant la phase N3 du sommeil . ( 16 ) Les parasomnies telles que les terreurs nocturnes, le somnambulisme et le somnambulisme surviennent également le plus souvent à ce stade. Les parasomnies peuvent résulter d’un réveil incomplet pendant le sommeil N3, ce qui entraîne un réveil partiel du système nerveux autonome conduisant à une activité inhabituelle.

Une quantité inhabituellement élevée de sommeil N3 peut survenir pendant la récupération après une privation de sommeil, tandis qu’un sommeil N3 réduit peut résulter de l’utilisation de benzodiazépines telles que le Valium ou d’antidépresseurs tricycliques.

Les personnes qui ne dorment pas suffisamment N3, comme celles qui souffrent d’insomnie chronique, peuvent éprouver une altération de leur capacité à consolider leurs souvenirs . La diminution du temps passé dans N3 peut également être associée au vieillissement, à la consommation d’alcool, à l’épilepsie ou à la dépression. ( 17 ) ( 18 )

Le passage au sommeil paradoxal ne ressemble à aucune autre étape du cycle du sommeil . Bien que le sommeil paradoxal se produise à la fin de chaque cycle, c’est le stade le plus léger du sommeil en plus du N1. Cette phase commence par un signal du pont, une zone à la base du cerveau. Le signal voyage à travers le cerveau jusqu’au cortex cérébral, la couche externe du cerveau responsable du traitement des pensées et des informations. On pense que les rêves proviennent de cette zone du cerveau.

Le stade du sommeil paradoxal est caractérisé par :

Une séquence distincte de mouvements corporels qui indiquent la transition hors du sommeil N3
Paralysie des muscles, connue sous le nom de REM-atonie ( 19 )
Mouvements oculaires rapides et aléatoires
Fluctuations de la respiration, de la circulation et de la température corporelle qui sont propres au sommeil paradoxal et ne se produisent à aucun autre moment pendant le sommeil ou l’éveil
Rêves vifs

Pendant le sommeil NREM, l’esprit est reposant, tandis que pendant le sommeil paradoxal, l’esprit est actif et énergisé. Sur l’EEG, les ondes cérébrales apparaissent rapides et désynchronisées, comme l’état d’éveil. En fait, le REM est parfois appelé « sommeil paradoxal » en raison des similitudes de fonctions avec un cerveau éveillé. La phase REM s’allonge à chaque cycle consécutif, la dernière étape REM durant environ une heure.

En plus de signaler le début du sommeil paradoxal, le pons coupe les signaux aux neurones de la colonne vertébrale, créant une paralysie musculaire généralisée. Si cette paralysie temporaire ne se produit pas, il peut s’agir d’un symptôme du trouble du comportement en sommeil paradoxal , un trouble du sommeil dans lequel les personnes atteintes réalisent leurs rêves. Le trouble du comportement en sommeil paradoxal peut entraîner des blessures ou des dommages à l’environnement et est un prédicteur possible de maladies neurologiques telles que la maladie de Parkinson ou la démence . ( 20 )

REMSleep copie 2 — Les rêves vifs du sommeil paradoxal

Bien que le sommeil paradoxal soit l’état physiologique le plus similaire à celui de l’éveil, c’est le plus éloigné de l’éveil en termes de cycle de sommeil. Seuls les narcoleptiques et les bébés sont capables de passer directement d’un état d’éveil directement au sommeil paradoxal . En règle générale, toutes les étapes du sommeil NREM doivent être franchies avant que le sommeil paradoxal ne puisse se produire.

Bien que les étapes du sommeil se déroulent généralement dans l’ordre, leur durée peut varier à mesure que les cycles se répètent pendant la nuit. Au cours des deux premiers cycles de sommeil, plus de temps est généralement consacré au sommeil NREM, tandis que dans les cycles suivants, plus de temps peut être consacré au stade REM. ( 21 )

De plus, le temps passé à chaque étape peut dépendre du moment où une personne s’endort. Ceux qui se couchent et se lèvent tôt passent plus de temps en sommeil NREM , qui a tendance à être dominant entre 23 heures et 3 heures du matin. Les noctambules passent plus de temps en sommeil paradoxal, qui est plus fréquent entre 3 h et 7 h.

Pour se sentir suffisamment reposé et profiter des bienfaits du sommeil sur la santé, le sommeil doit être à la fois suffisant et efficace. Ne pas atteindre le sommeil paradoxal entraîne une fragmentation du sommeil, ce qui peut entraîner une sensation de fatigue et des troubles cognitifs. De plus, un sommeil paradoxal insuffisant peut entraîner :

Immunité abaissée
Production d’hormones altérée
Modifications du métabolisme
Risque élevé de maladies neurologiques telles que la démence ( 22 )

Un cycle de sommeil inefficace peut produire les mêmes effets que la privation de sommeil , notamment une concentration réduite, une mauvaise coordination œil-main, une somnolence diurne et une irritabilité.

Le temps passé en sommeil paradoxal a tendance à diminuer avec l’âge. ( 23 ) Alors que les nourrissons passent jusqu’à 50 % du temps de sommeil au stade REM, les adultes peuvent passer près de 20 %. La fragmentation du sommeil augmente également avec l’âge, bien que cela puisse être dû au moins en partie aux médicaments utilisés chez les personnes âgées pour traiter des troubles médicaux et psychiatriques.

Plus nous passons de temps éveillé, plus notre envie de dormir augmente. Cette sensation de « pression de sommeil » est générée par un processus homéostatique complexe appelé Processus S . Le processus S fait partie d’un modèle à deux processus de régulation du sommeil. ( 24 )

Le processus S est entraîné par l’accumulation d’un produit chimique appelé adénosine dans le cerveau, ainsi que par l’épuisement du glycogène. L’adénosine inhibe de nombreux processus dans le corps qui influencent l’éveil. La molécule se fixe aux cellules du cerveau antérieur qui contrôlent l’éveil et influencent leur activité. Cette zone du cerveau est particulièrement sensible à la sensation de « pression de sommeil » associée au Processus S.

La pulsion de sommeil homéostatique de Process S est si forte qu’il est presque impossible pour un être humain de rester éveillé plus de quelques jours. Cela semble prévenir les blessures physiques importantes dues à une privation de sommeil prolongée.

Le sommeil réparateur à ondes lentes de N3 soulage la sensation de pression de sommeil caractéristique du processus S. D’autres phases telles que N1 et REM ne dissipent pas complètement la pulsion de sommeil, soulignant la nature essentielle du sommeil N3.

En plus du processus S, le sommeil est influencé par le processus C, une composante de l’horloge biologique interne connue sous le nom de rythme circadien . Alors que le processus S explique pourquoi nous nous sentons de plus en plus somnolents avec le temps, le processus C explique pourquoi nous nous sentons plus somnolents à des moments particuliers de la journée. Ce processus est contrôlé par l’horloge circadienne, qui régule l’envie de dormir en fonction de la lumière et de l’obscurité.

Alors que la pulsion de sommeil homéostatique de Process S augmente tout au long de la journée, elle est équilibrée par la pulsion circadienne de rester éveillé jusqu’à la nuit, lorsque l’horloge circadienne passe du maintien d’un état d’alerte à la production de mélatonine en vue du sommeil. ( 25 ) Au fur et à mesure que le sommeil se poursuit toute la nuit, la pulsion de sommeil du processus S diminue, la production de mélatonine diminue et la pulsion circadienne de se réveiller prédomine, incitant un dormeur à se réveiller.

Alors que le processus S et le processus C restent généralement en équilibre, compensant le besoin de dormir par le besoin de rester éveillé, la privation de sommeil fait souvent pencher la balance en faveur du processus S , augmentant l’envie de dormir pendant les périodes où rester éveillé prévaudrait normalement. Lorsque le sommeil est insuffisant, cependant, le corps devient moins sensible aux changements de lumière qui affectent le rythme circadien. ( 26 ) La privation de sommeil peut conduire au sommeil lorsque l’éveil est généralement prédominant, comme en fin de matinée et dans l’après-midi.

Bien que les processus S et C contrôlent en grande partie les commandes de sommeil et de réveil, d’autres facteurs peuvent également influencer le sommeil et le réveil. Ces facteurs comprennent :

Température ambiante
Stress
Exercer
Repas
Exercer
Lumière et bruit

Loin d’être un processus passif, les fonctions qui se produisent pendant le sommeil sont essentielles à la santé et au bien-être. Atteindre un sommeil suffisant dans les quatre étapes nécessite suffisamment de temps pour dormir, ainsi qu’une attention au stress et aux autres émotions qui peuvent avoir un impact sur le sommeil.

D’autres éléments essentiels pour maintenir une bonne santé de sommeil comprennent :

Diagnostiquer et traiter les conditions médicales sous-jacentes qui peuvent avoir un impact sur le sommeil
Évaluer les troubles du sommeil potentiels tels que l’insomnie, l’apnée du sommeil, le syndrome des jambes sans repos et l’hypersomnie
Traiter le conditionnement négatif associé au sommeil et à l’environnement de sommeil avec des régimes tels que le protocole de thérapie cognitivo-comportementale pour l’insomnie ( 27 )
Exercice régulier

Pratiquer une hygiène de sommeil saine peut également aider à favoriser un sommeil réparateur et réparateur. Les bases de l’hygiène du sommeil comprennent :

Maintenir des heures de sommeil et de réveil régulières
Élimine le bruit, la lumière excessive et les températures extrêmes dans l’environnement de sommeil
Éviter la caféine et l’alcool avant le coucher
Réduire l’utilisation de l’électronique dans les heures précédant le sommeil, car beaucoup d’entre eux émettent une lumière bleue similaire à la lumière du soleil qui peut encourager l’éveil
Éviter les siestes
Utiliser le lit uniquement pour dormir et faire l’amour

Le sommeil est un état dynamique qui évolue à mesure que notre corps change au cours d’une vie . De l’élimination des toxines à la consolidation de la mémoire en passant par la cicatrisation des plaies, les processus qui se produisent pendant le sommeil sont essentiels au bon fonctionnement du cerveau et du corps.

Un sommeil adéquat et non perturbé est souvent sacrifié aux horaires de travail chargés et aux routines familiales, mais la compréhension croissante de l’importance du sommeil peut changer la façon dont nous priorisons le repos et l’activité. Des habitudes plus saines et des routines favorisant le sommeil aident le corps à utiliser les quatre étapes essentielles du sommeil, au profit d’une santé à long terme.

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