Le sommeil est régulé de plusieurs façons; la principale est la régulation circadienne (l'autre est la régulation homéostatique). Il existe des animaux diurnes, dont l'Homme fait parti, qui dorment la nuit; et des animaux nocturnes qui dorment le jour. En fait on devrait dire qui dorment majoritairement la nuit (ou le jour). Et oui : vous connaissez surement autour de vous un animal diurne qui fait une petite sieste après manger!
Ce cycle est principalement régulé par la lumière, c'est pourquoi on recommande généralement de s'exposer à la lumière et de ne pas rester enfermé chez soi toute la journée.
Durant 24 heures, plusieurs éléments physiologiques vont osciller pour revenir a leur valeur initiale. Tout d'abord la température : notre température interne va varier de 1 degré au cours du cycle. La température la plus basse est atteinte vers 4h du matin puis commence a remonter jusqu'en milieu d'après midi où ensuite elle va diminuer. Cette baisse de température corporelle est reliée à la facilité de notre endormissement; la hausse de la température se fait avec notre réveil. Mais il faut bien comprendre que cela est valable pour la température centrale/interne, qui est l'opposé de la température périphérique (membres). Ainsi le soir nous avons tendance à avoir les membres chauds pour perdre de la chaleur.
Plusieurs hormones ont une régulation circadienne avec un pic de sécrétion nocturne : hormone de croissance (growth hormone = GH), Prolactine, PTH, TSH et cortisol.
Le cortisol a son pic de sécrétion à la fin de la nuit et favoriserait le réveil.
Mécanismes de régulation du système circadien
L’homme possède la caractéristique d’avoir un sommeil monophasique c'est-à-dire qu’il va effectuer différents cycles de sommeil sans interruption, à l’opposé des animaux possédant un sommeil polyphasique (notamment les rongeurs) qui vont effectuer un cycle de sommeil puis un épisode d’éveil, ceci tout au long des 24h d’une journée. Chez l’homme, l’alternance éveil-sommeil est soumise à un rythme circadien avec un éveil diurne et un sommeil nocturne à l’opposé des animaux nocturnes qui sont majoritairement éveillé la nuit. Le système circadien est un mécanisme d’horloge, indépendant du sommeil ou de l’éveil précédant, qui régule l’alternance de phases à haute ou basse pression de sommeil. Sa période intrinsèque est proche de 24 heures et est synchronisé par l’alternance lumière-obscurité. Cette régulation se localise au niveau du noyau suprachiasmatique (SCN). Ce noyau est responsable des rythmes circadiens des fonctions physiologiques (libération des hormones, métabolisme, température corporelle, cycle veille-sommeil) observés chez les mammifères (Buijs et Kalsbeek, 2001). En effet, sa destruction bilatérale chez le rat et la souris entraine une perte de rythmicité circadienne, dont celle du cycle veille-sommeil (Ibuka et Kawamura, 1975; Ibuka et Coll., 1980).
Les neurones du SCN possèdent un mécanisme d’horloge, intrinsèque et génétique, assuré par une boucle de rétrocontrôle transcription/translation, induisant un cycle proche de 24 heures (Guilding et Piggins, 2007). Cette horloge interne est synchronisée par différents facteurs endogènes telle la mélatonine (Cassone et Coll., 1986), dont la sécrétion par la glande pinéale est sous le rétrocontrôle du SCN, et par différents facteurs environnementaux dont le plus important est le cycle lumière/obscurité imposant son rythme de 24 heures (Borbely, 1978).
Le SCN reçoit des informations photiques directement de la rétine via des projections glutamatergiques. Des informations non photiques sont fournis au SCN via la libération de neuropeptide Y au niveau des terminaisons du système géniculo-hypothalamique et via des entrées sérotoninergiques issues du raphé (Marchant et Coll., 1997; Glass et Coll., 2003). Ces facteurs mettent en jeux trois structures : la rétine, la bande intergéniculée du thalamus et le raphé dorsal. Le SCN reçoit également des entrées cognitives des cortex infralimbique, prélimbique et insulaire ; des entrées émotionnelles du système limbique (hippocampe et amygdale) et des entrées viscérales du noyau du tractus solitaire et du noyau parabrachial (Krout et Coll., 2002). L’histamine semble avoir un rôle important dans la régulation des rythmes circadiens par le SCN puisqu’il est innervé par de nombreuses fibres histaminergiques, issues du noyau tubéromamillaire de l’hypothalamus postérieur. De plus des neurones immunoréactifs à l’histamine mais n’exprimant pas son enzyme de synthèse (HDC) ont été marqués dans le SCN (Michelsen et Coll., 2005).
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