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Les cycles du sommeil : tout savoir

Nous passons près d’un tiers de notre vie à dormir. Le sommeil est un élément indispensable à notre existence et au bon fonctionnement de notre organisme. Il a été prouvé que la qualité du sommeil d’un individu influence directement sa santé, son humeur ou encore sa capacité mémorielle. Afin de bien dormir et de profiter d’un sommeil véritablement réparateur, il est indispensable de connaitre et comprendre le fonctionnement des cycles du sommeil, les différentes phases qui le composent, et la façon dont le rythme circadien influe sur notre horloge biologique.

Le cycle du sommeil : qu’est-ce que c’est ?

Les cycles circadiens sont des cycles biologiques qui durent 24 heures environ. Notre organisme fonctionne suivant un rythme biologique endogène – c’est-à-dire un rythme biologique qu’il génère lui-même : on l’appelle horloge biologique ou rythme circadien, et il est marqué par l’alternance entre état de veille et sommeil.

Le sommeil est défini comme une baisse de l’état de conscience entre 2 périodes d’éveil. Mais cette période de repos n’est pas continue  : elle se compose de différents cycles de sommeil, eux-mêmes composés de différentes phases, formant ce que l’on nomme l’architecture du sommeil.

Ainsi, notre nuit de sommeil est rythmée par plusieurs cycles successifs appelés les cycles du sommeil . Une nuit de repos normale se compose de 4 à 6 cycles, et la durée totale de chaque cycle est d’environ 90 minutes. Cela peut varier d’un individu à l’autre, principalement en fonction de l’âge, mais aussi du tempérament :  quelques heures de sommeil suffisent à certains pour récupérer de leur fatigue physique tandis que d’autres seront de  gros dormeurs.

Une période de sommeil est donc composée de plusieurs cycles de 90 minutes étant eux-mêmes composés de plusieurs types de sommeil, également appelés “phases du cycle du sommeil”.

Quelles sont les phases du cycle du sommeil ?

Pendant le sommeil, nous passons par différentes phases successives dont chacune possède des caractéristiques spécifiques. C’est grâce à un examen appelé électro-encéphalogramme (EEG) qu’il  est possible de faire une analyse du sommeil détaillée et de connaitre ces différentes phases, leurs caractéristiques et leur organisation.

Cycle du sommeil : schéma

Le cycle du sommeil d’un adulte se compose de sommeil lent léger, de sommeil lent profond et de sommeil paradoxal.

cycles du sommeil

Le sommeil lent léger

Le sommeil lent léger est la première phase du cycle du sommeil et se compose de 2 stades  appelés N1 et N2.

Une fois couché, la nuit débute par une période brève de somnolence : c’est la phase N1 du sommeil lent léger aussi appelé “phase d’endormissement”. Ici, il est possible d’avoir la sensation de tomber, d’avoir des soubresauts et le moindre bruit peut nous réveiller. Cette phase du sommeil fait la transition entre l’éveil et le sommeil.

Puis nous entrons dans la phase N2 du sommeil lent léger. La respiration se calme et le tonus musculaire commence à diminuer. Sur l’EEG il est possible de voir que nous commençons réellement à dormir, car les ondes parcourant notre cerveau sont plus amples et en forme de “K”. Le sommeil devient légèrement plus profond, mais il est toujours assez facile de nous réveiller ; un bruit ou une lumière suffiraient à nous sortir des bras de morphée.

Le sommeil léger représente environ 50% de notre temps de sommeil total avec une durée de plus en plus importante au fur et à mesure que la nuit avance : autrement dit, nous dormons plus légèrement en fin de nuit qu’en début de nuit.

Le sommeil lent profond

Le stade N3 du sommeil lent correspond au sommeil lent profond. La respiration se fait toujours plus lente et plus rythmée, la température corporelle baisse et l’activité cérébrale est de plus en plus faible. Pendant notre sommeil lent profond, il est assez difficile de nous réveiller et les stimulis extérieurs comme la lumière ou les bruits, ne sont presque plus détectés. Cette phase du sommeil est représentée sur l’EEG par des ondes amples et lentes. C’est un sommeil calme et, comme l’indique son nom, profond.

Le sommeil lent profond est considéré comme la phase la plus importante du sommeil, car c’est la plus réparatrice. Nous récupérons de la fatigue physique accumulée durant la journée; tout l’organisme est au repos et récupère. Il représente environ 25% du sommeil total lors d’une nuit normale, mais il est beaucoup plus présent en début de nuit. D’où l’utilité de se coucher tôt et détendu.

Ne pas avoir son quota de sommeil profond peut avoir des conséquences considérables sur la santé et le bien-être. Effectivement,  les personnes souffrant de troubles du sommeil ou d’un manque de sommeil profond dû à l’insomnie peuvent vite développer des problèmes de santé, sentir une perte de concentration, une baisse du système immunitaire. Cela accroit notamment les risques  de crises de  narcolepsie.  

Il est à noter en outre que chez les enfants de 3 à 6 ans, une privation de sommeil ou l’absence de siestes durant la journée peut modifier la composition du cycle du sommeil : la nuit commence alors par deux phases successives de sommeil profond, ce qui aggrave les risques de terreurs nocturnes.

Le sommeil paradoxal

Le sommeil paradoxal est la dernière phase d’un cycle de sommeil. C’est le stade du sommeil où nous rêvons le plus : le corps est complètement inerte, tandis que l’activité cérébrale devient quant à elle beaucoup plus intense, proche de celle durant une phase  l’éveil, et des mouvements oculaires apparaissent.

Durant la phase de sommeil paradoxal, et contrairement au sommeil lent profond, notre rythme cardiaque et respiratoire connaît de nombreuses fluctuations. Le sommeil paradoxal dure en moyenne 15 à 20 minutes par cycle et représente 20% du temps total de sommeil.

Les cauchemars se manifestent pendant les phases de sommeil paradoxal, et chez les enfants de moins de 4 ans, ces épisodes sont d’autant plus effrayants qu’ils ne sont pas en mesure de différencier ces mauvais rêves de la réalité : c’est la raison pour laquelle il est recommandé de rendre le temps de les réconforter.

Comment varie notre rythme de sommeil ?

Le rythme du sommeil varie au cours de la nuit. Durant la première partie de la nuit, les cycles de sommeil sont essentiellement constitués de sommeil lent profond, tandis que la fin de nuit est davantage constituée de sommeil lent léger et de sommeil paradoxal.

Votre rythme de sommeil s’inscrit dans la continuité de la journée, voire de la nuit précédente. Ainsi, après une mauvaise nuit de sommeil ou une activité physique soutenue, vous pouvez expérimenter une plus longue phase de sommeil profond la nuit suivante.

Il a également été démontré que le rythme de sommeil varie au cours de la vie. Jusqu’à l’âge de 20 ans environ, notre sommeil est constitué d’une grande quantité de sommeil lent profond. Avec l’âge, cette tendance diminue et laisse place à plus de sommeil lent léger, ce qui explique l’augmentation des troubles du sommeil chez les personnes âgées.

Le rythme de sommeil varie de façon significative d’une personne à l’autre. De nombreux facteurs entrent en jeu : l’environnement, l’hygiène de vie ou encore la génétique. Toutefois, la science tend à démontrer que peut importe de combien d’heures de sommeil se compose une nuit :  la durée de sommeil profond reste approximativement la même pour les petits ou gros dormeurs, et que seule celle des phases  de sommeil léger et paradoxal varierait.

Cycles du sommeil et sieste

Comprendre le fonctionnement des cycles du sommeil permet d’optimiser le repos durant la journée. 

Le sommeil biphasique – combinant une nuit de sommeil et une sieste sur 24 heures – est relativement courant. Il existe différents types de sieste : la sieste “parking” qui dure 20 minutes permet par exemple de profiter pleinement des bienfaits du sommeil léger en se relaxant et en restaurant le niveau de vigilance. 

Le sommeil polyphasique est moins répandu. Recommandé aux femmes qui allaitent ou à certains professionnels, il consiste à faire plusieurs siestes dans la journée, majoritairement composées de sommeil lent léger.

Comment fonctionne notre horloge biologique ?

Nous ne sommes pas tous égaux face au sommeil. C’est notre horloge biologique, appelée également système circadien qui régule le sommeil. Effectivement, ce système est propre à chacun et permet de réguler avec précision les différentes phases de notre sommeil en fonction de plusieurs facteurs:

Les cellules ganglionnaires

Ces cellules ganglionnaires à mélanopsine, situées dans la rétine, permettent de réguler le cycle jour/nuit. Ce sont elles qui envoient un message au cerveau pour dire qu’il n’y a plus de lumière et qu’il est temps de dormir ou que de la lumière est présente et qu’il est temps de se réveiller. Ces cellules ne jouent qu’un rôle partiel dans la phase d’endormissement, elles ne font qu’envoyer une information au cerveau et ne sont pas en soi le déclencheur du sommeil. Toutefois, il a été prouvé que l’utilisation d’écrans et d’appareils riches en lumières bleue comme les LED stimulait ces cellules et perturbait le sommeil.

La mélatonine

La mélatonine est tout simplement l’inducteur principal du sommeil. Cette hormone couramment appelée “hormone du sommeil”  est produite par la glande pinéale située au centre du cerveau. Dès que les cellules rétiniennes captent l’absence de lumière, nous commençons à sécréter de la mélatonine qui va favoriser le déclenchement du sommeil. Avec l’âge, la sécrétion de mélatonine devient de moins en moins efficace, ce qui contribue à expliquer les problèmes de troubles du sommeil chez les personnes âgées.

Les gènes “horloges”

Ces gènes permettent notamment de réguler les informations reçues au travers de la mélatonine, des cellules rétiniennes ainsi que d’autres sources. Une fois ces informations reçues, ils les transmettent à plusieurs horloges secondaires situées dans le cerveau et qui permettent de bien réguler les rythmes circadiens. En d’autres termes, les gènes “horloges” permettent d’organiser les cycles de sommeil et de veille de manière optimale. Ils régulent également les phases du sommeil en fonction des messages reçus. Par exemple, si l’on a mal dormi la veille et que l’on se sent fatigué, les gènes horloge programmeront plus de sommeil profond lors de la prochaine nuit de sommeil.

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