Sommeil et médecine générale
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Modélisation de la Balance du Sommeil

La mesure du temps n’est pas chose arbitraire et conventionnelle. Elle répond, au contraire, à des besoins précis et obéit à des règles séculaires éminemment respectables.
Ch. Lallemand, Revue scientifique - 13-20 mai 1915


À l’état normal, l’éveil et le sommeil se succèdent régulièrement selon un rythme synchronisé avec le cycle jour-nuit.

Cet équilibre obéit à un système de double balancier :


- Le Balancier Circadien est la montre qui module la pression de sommeil et la pression d’éveil en fonction de la période du nyctémère (la capacité à s’endormir est maximale la nuit et en début d’après-midi).

- le Balancier Homéostatique est le chronomètre (ou le Sablier) qui détermine quotidiennement la durée du sommeil en fonction des besoins individuels et des contraintes extérieure (dette de sommeil ou au contraire grasse matinée).


Voir également l’article "Chronobiologie : devoir dormir" pour comprendre les mécanismes de régulation de l’équilibre veille-sommeil.


Animation de la Balance-du-Sommeil®.
Un système à double balancier en équilibre instable .

Un modèle animé sous (FlashPlayer9) pour comprendre la fragilité du système de régulation du sommeil, et les sept paramètres différents à prendre en compte pour savoir dormir.

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Cliquer sur l’image pour passer au modèle interactif
Prototype 2003 du "Double Balancier" du sommeil


(Le système tourne sous Flash Player
Si vous n’arrivez pas à voir cette animation, cliquez içi pour télécharger la dernière version sécurisée)
.

Mode d’emploi :
Le poussoir marche/arrêt permet de stopper le mouvement pour modifier les paramètres.

Le déplacement (à la souris) des "roulettes" et/ou des curseurs modifie l’équilibre de la Balance-du-Sommeil®.
Commencer par paramétrer un chronotype prédéfini avant d’observer l’influence des modifications de la pression d’éveil et de sommeil.


- Comment faire en cas d’excès d’éveil ou de sommeil ?
- Comment faire pour travailler la nuit ?
- Comment s’adapter à un décalage de rythme interne comme le jetlag ?

Le Modèle animé de la balance permet de comprendre la fragilité du système de régulation du sommeil et d’observer l’influence des sept paramètres à prendre en compte pour savoir dormir.


Mode d’emploi du modèle interactif :
Le poussoir marche/arrêt permet de stopper le mouvement pour modifier les paramètres.
Le déplacement (à la souris) des "roulettes" modifie le point d’équilibre du système vers l’éveil ou le sommeil.
Le déplacement des curseurs traduit l’impact de notre comportement sur l’équilibre éveil/sommeil :
- Le curseur de gauche modélise l’impact du réveil-matin ou de la grasse matinée sur la pression d’éveil.
- Le curseur de droite modélise l’impact de la sieste ou, au contraire, de la privation de sommeil sur la pression de sommeil.
- Le curseur du centre condition la force d’interactions "souple" ou "rigide" entre l’horloge et le sablier. Ainsi, on observe pourquoi les gens ne réagissent pas de la même façon au travail de nuit ou, à l’inverse au jetlag, selon qu’ils sont d’un chronotype (Cf.) "souple" ou "rigide".

Attention au crash du système ... mais sur le modèle, on peut toujours recommencer.


1. À gauche sur le schéma, le Balancier CIRCADIEN qui se comporte comme une véritable horloge qui marque , dans le cours du temps , le moment du réveil et celui de l’endormissement, qui ouvre (et ferme !) les « portes du sommeil » en fonction de l’heure qu’il est.

La variation cyclique de la température du corps au cours de la journée en est le marqueur principal.

Cette horloge reste normalement réglée sur 24 heures mais elle est sensible aux décalage horaires.

La pression d’éveil (ici, la masse de l’horloge) augmente en cas de réveil tardif (grasse matinée) et diminue en cas de réveil précoce (conseils de Bison Futé et risque de somnolence diurne, par exemple...).

3. Des "donneurs de temps" extérieurs : Le réglage de cette horloge qui reflète normalement la synchronisation entre le jour et l’ éveil, la nuit et le sommeil ,n’est pas immuable, mais peut être affecté les "Somnicaments" (la lumière, la chaleur, l’alimentation, la position debout et les contacts sociaux) qui qui peuvent permettre ,dans certains cas, de restaurer la synchronisation initiale du système.
Ces signaux externes rendent possible cette remise à l’heure journalière du système "naturellement prévu" pour "tourner " sur une période d’environ 24 h.
Ils sont fortement mis en jeu en cas de décalage horaire par vol aérien transméridien et il est important de savoir les utiliser de manière pertinente.
On constate que l’adaptation aux rythmes imposés peut dépendre de la souplesse du système. (Cf. plus bas).
Voir aussi l’article sur le "Jetlag".


2. À droite sur le schéma, le Balancier HOMÉOSTASIQUE qui est comparable à un sablier qui se retourne au bout d’un certain temps d’accumulation d’éveil ou de sommeil (selon une période de 24h en régime "normal" ).

Dans la zone d’équilibre de ce balancier, la durée de chaque période (d’éveil ou de sommeil) est proportionnelle à la durée de celle qui précède. Ainsi, la pression de sommeil dépend de la durée de l’éveil qui précède et inversement.
La pression de sommeil (la masse du sablier) augmente comme un ballon en cas de restriction de sommeil et diminue (très rapidement) avec la sieste (ou les micro-sommeil devant la télévision).

4. La force des interactions entre les deux balanciers et la force d’inertie de tout le système conditionnent les capacités d’adaptation à des rythmes de sommeil irréguliers.
Les excitants (café) raidissent le système, les calmants (somnifères) le relâchent (Cf. Plus bas).

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Modélisation de la balance du sommeil


Certaines situations de dissociation interne aboutissent à un mouvement imprévisible de type chaotique.
Dans notre expérience, de nombreux troubles fonctionnels rencontrés en médecine générale pourraient avoir leur origine dans des désordres chrono-biologiques de cette nature.
Les maladies en rapport avec la fatigue ou la fibromyalgie sont très souvent associées à ce type de désordre.
Dans un certain nombre de cas, la prise de médicaments sédatifs ou antidépresseurs peut entrainer une rupture d’équilibre entre les deux balanciers.

Le modèle du Double-Balancier nous permet d’observer les conditions nécessaires au maintien de l’équilibre veille/sommeil dans différentes circonstances :

  • La privation de sommeil augmente la masse du sablier (la pression de sommeil) et déplace le système vers la somnolence.
  • La grasse matinée augmente la pression d’éveil (qui dépend de l’heure du lever). Sur le modèle, cela augmente la masse de l’horloge circadienne (et peut donc conduire à l’insomnie).
  • On peut observer également pourquoi certains paramètres du chronotype rendent difficile le travail nocturne (ou trop matinal).
    Par exemple, le sujet qui est "équipé" d’une pression circadienne forte aura des difficultés à s’imposer un rythme de sommeil à contre phase (travail de nuit).

    Certains situations chaotiques obtenues après une modification de la période d’un des deux balanciers, s’apparente aux états de dissociation interne rencontrés chez les sujets victimes d’inadaptation au travail posté ou après les décalages horaires.

    Ces états de "dissociation interne" se traduisent par une sensation de fatigue et des troubles fonctionnels divers et variés (comme la migraine ou le mal au dos). (voir "Syndrome d’hyposommeil").

  • Le paramètre "souplesse du système" (le ressort entre les deux balanciers) n’intervient que dans les états de dissociation interne.
    Les sédatifs [1] relâchent le ressort.
    Les excitants [2] durcissent le ressort.
    On comprend bien que la solution aux problèmes de sommeil ne peut pas se limiter simplement à la prise de ces "remède".
  • Le modèle permet d’observer également les situations de désynchronisation chaotique, très représentative des états de dissociation interne secondaires à une inadaptation au travail posté ou aux voyages en avion.
    Voir l’article "Travail de nuit" et l’article "jetlag" (décalage horaire du voyageur.
  • Pour savoir exactement comment paramétrer le système, il faut d’abord savoir répondre à la question : "quel dormeur êtes-vous donc ?" :
    Court ou long dormeur ?
    Du matin ou du soir ?
    Plutôt souple ou plutôt rigide ?

NB : Pour plus d’explications sur le "Double Balancier" voir l’article : "Mécanisme de régulation du sommeil"


Voir également les articles Atelier du sommeil et Double-Balancier pour les Nuls pour mieux comprendre comment utiliser le système.

Nb ; Geneviève Tulloue est une physicienne passionnée par la "transversalité des concepts". Elle a bien voulue donner vie au Double Balancier du Sommeil. Nous la remercions infiniment pour sa généreuse participation. (Voir son site : Figure animée pour la physique).

P.-S. 
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Quelques liens externes pour en savoir plus...

Notes

[1Sédatifs : alcool, somnifères, tranquillisants, médicaments antiallergiques, antitussifs, antivomitifs...

[2Excitants : alcool, tabac, thé (Ice tea), café (redbul° Darkdog° ...), Médicaments à bases de dérivés d’amphétamines (certains traitement "jour" des rhumes) , Produits stupéfiants (extazy, cocaine ...)




Auteur | Contact | Copyleft | Traductions | derniere modif 11 décembre 2012.