Comprendre les différents cycles du sommeil

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Article mis a jour le 11.11.2024
Pendant que nous dormons, nous enchainons les cycles de sommeil sans nous en apercevoir et passons par différents stades de sommeil : sommeil léger, sommeil profond et, sommeil paradoxal.Nous alternons durant ces phases de sommeil plusieurs évènements tel que des rêves, des micro éveils, des mouvements. Cette architecture ultra-sophistiquée peut se troubler lorsque nous souffrons de troubles du sommeil comme l’apnée du sommeil.

Nous passons en moyenne un tiers de notre existence à dormir. Cela peut sembler beaucoup, mais ce n’est rien en comparaison du koala qui consacre, quant à lui, plus de 80 % de sa vie au sommeil ! Il dort en effet entre 20 et 22 heures par jour. Notre sommeil à nous, humains, dure de 6 heures à 10 heures. Pour info : il est recommandé de dormir au moins 7 heures par nuit.

Sommeil paradoxal : le cycle du rêve

Sur ces heures de sommeil, nous passons environ 100 minutes à rêver. Sommeil léger, sommeil profond, sommeil paradoxal : le dormeur traverse en effet plusieurs phases de sommeil : c’est dans cette dernière phase, celle du sommeil paradoxal, qu’il rêve. La succession de ces différentes phases constitue un cycle de sommeil, lequel dure en général entre 90 et 120 minutes.
Quatre à six cycles de sommeil peuvent se succéder pendant une nuit. Chaque cycle commence par une phase de sommeil léger et se termine par une phase de sommeil paradoxal. Lors des premières heures de sommeil, le sommeil profond est plus présent alors que sommeils léger et paradoxal sont plus abondants dans la seconde moitié de la nuit.

Comment savoir dans quel cycle du sommeil nous sommes ?

Pour déterminer chaque stade du sommeil, on s’appuie sur un certain nombre de paramètres [1] :

  • l'activité électrique du cerveau,
  • la pression artérielle,
  • les rythmes cardiorespiratoires,
  • l'activité musculaire,
  • les mouvements oculaires à l’aide d’un électrooculogramme (EOG).

En matière d’activité électrique cérébrale, on distingue ainsi quatre principaux rythmes physiologiques définis par leur fréquence (oscillations par seconde/Hz ou cycles/secondes) et leur amplitude (microvolts).

Il s’agit des ondes cérébrales :
  • les ondes Alpha (8 à 13 c/s et 30 à 50 microvolts d’amplitude), qui correspondent à l'état de veille calme - yeux clos et corps détendu-, ainsi qu’à la phase d’endormissement,
  • les ondes Bêta (14 c/s et plus et 30 microvolts) qui apparaissent dans des conditions d'éveil actif et de sommeil paradoxal,
  • les ondes Thêta (4 à 7 c/s et 50 à 100 microvolts) qui apparaissent dès l'installation du sommeil,
  • les ondes Delta (0,5 à 3 c/s et 100 à 200 microvolts) qui correspondent au sommeil profond.
De même, ce sont des mouvements alternatifs rapides des globes oculaires qui caractérisent le sommeil paradoxal. Ce phénomène est d’ailleurs à l’origine de son nom en anglais : REM sleep pour Rapid Eye Movement. Sommeil léger et sommeil profond rentrent tous deux dans la même catégorie de sommeil à mouvements oculaires non rapides (NREM). Ces deux phases de sommeil - REM et NREM - sont associées à des activités neuronales différentes et se traduisent sur l’électroencéphalogramme (EEG) par des tracés d'ondes cérébrales différentes [2].

Le saviez-vous ? Ce n’est qu’en 1953 que le sommeil paradoxal est identifié à l’aide d’un électrooculogramme (EOG) [3].

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Comment connaître la durée de ses cycles de sommeil ?

L'un des moyens d'estimer soi-même la durée de son cycle consiste à suivre son sommeil à l'aide d'un journal, en notant les moments où l'on s'endort et ceux où l'on se réveille naturellement. De nos jours, de nombreux dispositifs portables et applications pour smartphone, comme l'Apple Watch ou le système de suivi du sommeil iOS, peuvent surveiller les stades du sommeil et fournir des informations sur le sommeil léger, le sommeil profond et le sommeil paradoxal. Bien qu'ils ne soient pas toujours précis à 100 %, ces outils peuvent vous aider à vous faire une idée plus précise de votre cycle de sommeil. Pour une mesure plus précise, une étude du sommeil menée par un spécialiste du sommeil peut offrir des informations détaillées.

Exemple classique des cycles du sommeil durant une nuit

Le sommeil NREM se caractérise par une diminution de l'activité physiologique globale et un sommeil profond. Les ondes cérébrales électriques sont lentes et l’amplitude respiratoire plus importante. Le rythme cardiaque et la tension artérielle diminuent. Le sommeil NREM comprend quatre stades :

  • Stade 1 : sommeil lent et peu profond. Il correspond à une transition entre l'état d'éveil et le sommeil, représentée par des ondes alpha, et des ondes bêta rapides sur l'EEG. L'activité musculaire ralentit et le pouls diminue pendant cette phase [4].

  • Stade 2 : sommeil lent et léger pendant lequel le dormeur est facilement réveillé. Ce stade se caractérise par un ralentissement des ondes électriques cérébrales et du rythme cardiaque, ainsi que par la baisse de la température corporelle.

  • Stade 3 : sommeil lent avec une transition vers le sommeil très profond. Il se manifeste par des ondes delta lentes.

  • Stade 4 : sommeil lent et très profond pendant lequel les muscles se détendent. La pression artérielle, le pouls, la température, la fonction urinaire, ainsi que la consommation d'oxygène des muscles diminuent. Il est difficile de réveiller le dormeur.

Le sommeil REM se caractérise par une activité cérébrale intense [5]. Les ondes cérébrales sont rapides, la fréquence cardiaque et la respiration s'accélèrent. En revanche, on observe une absence totale de tonus musculaire. C’est cette contradiction entre activité cérébrale intense et atonie musculaire qui est à l’origine du terme de sommeil paradoxal.

Pendant la nuit, chaque cycle de sommeil voit se succéder les quatre stades de sommeil NREM suivi d’une période sommeil REM ou sommeil paradoxal. Le sommeil NREM représente environ 75 % d’une nuit de sommeil et le sommeil REM environ 25 %.
Dans la première moitié de la nuit, les stades NREM prédominent alors que les heures suivantes, en particulier les deux dernières heures, ce sont les stades de sommeil REM qui sont majoritaires [6].

Les stades du sommeil dans un cycle de sommeil normal

Source: SleepFoundation [7]

Qu'est-ce qui affecte les stades du sommeil ?
Contrairement aux idées reçues, nous ne passons donc pas de longues heures en sommeil profond. Le sommeil profond occupe à peine 20 % de nos nuits, à peu près la même proportion que le sommeil paradoxal.

Différents facteurs peuvent influencer le temps que vous passez à chaque stade du sommeil. L'âge est un facteur clé : les bébés passent plus de temps en sommeil paradoxal, tandis que les adultes ont généralement plus de sommeil profond en début de nuit. Les choix de mode de vie, comme la consommation de caféine et d'alcool, peuvent également perturber les stades du sommeil en réduisant le sommeil profond ou en rendant le sommeil paradoxal plus difficile à atteindre. Le stress, les médicaments et les problèmes de santé, en particulier les troubles du sommeil, peuvent entraîner des réveils fréquents et perturber la progression normale des stades du sommeil.

Si vous avez souvent du mal à vous endormir, si vous vous réveillez fréquemment pendant la nuit ou si vous vous réveillez trop tôt et que vous n'arrivez pas à vous rendormir, ce qui vous donne une sensation de fatigue ou d'agitation le lendemain, il se peut que vous souffriez d’insomnie.

Si vous vous réveillez le matin, après un sommeil apparemment sans heurt, c’est peut être parce que votre sommeil est fragmenté. Vos nuits sont alors ponctuées de mini réveils sans que vous en soyez conscients. Or ces dizaines de micro réveils génèrent une fatigue chronique et une somnolence diurne. Attention, ils sont souvent indicateurs d’un syndrome fréquent : l’apnée du sommeil.

Chez Sleep Doctor, nous avons développé un parcours médical optimal pour vous aider à repérer, évaluer et traiter vos troubles du sommeil. Remplir le questionnaire médical en 3 minutes.

En résumé :

  • Lors d’une nuit nous enchainons plusieurs cycles de sommeil, lesquels durent en général entre 90 et 120 minutes.
  • Un cycle de sommeil se compose de quatre stades de sommeil NREM suivi d’une période sommeil REM ou sommeil paradoxal.
  • S’il est normal de se réveiller plusieurs fois au cours d’une nuit, des multitudes de micro-éveils peuvent signaler la présence d’un trouble respiratoire : l’année du sommeil.
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Dr Thierry CASTERA, rédacteur médical
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Sources

[1] Frank-Stromberg M, Olsen SJ (2004) Measuring sleep. Instruments for clinical health-care research. Bartlett Publishers.
[2] Phillips, B. & Gelula, R. 2006. Sleep-wake cycle: Its physiology and impact on health. National Sleep Foundation, p. 1-19.
[3] Aserinsky E KN. Regularity occuring periods of eye motility, and concomitant phenomena. Science 1953; 118, p.273–274.
[4] Lee-Chiong T (2006) Sleep: a comprehensive handbook. John Wiley & Sons.
[5] Lee-Chiong T (2006) Sleep: a comprehensive handbook. John Wiley & Sons.
[6] Carskadon, M. A. & Rechtschaffen, A. 2011. Monitoring and staging human sleep. Principles and practice of sleep medicine, 5, p.16-26.
[7] https://www.sleepfoundation.org/stages-of-sleep

Questions fréquentes

Quel est le cycle de sommeil idéal ?

Le cycle de sommeil idéal dure environ 90 à 110 minutes, ce qui vous permet de passer par tous les stades du sommeil, y compris le sommeil léger, le sommeil profond et le sommeil paradoxal. La plupart des adultes connaissent 4 à 6 cycles par nuit pour un repos optimal.

Quel cycle du sommeil est le plus réparateur ?

Le sommeil profond, également appelé sommeil lent. Pendant cette phase, l'organisme répare les tissus, développe les muscles et renforce le système immunitaire, ce qui le rend essentiel pour la récupération physique.

Comment connaître la durée de ses cycles de sommeil ?

Idéalement, les adultes devraient viser une heure à une heure et demie de sommeil profond par nuit, ce qui représente généralement 15 à 20 % du sommeil total. Cette quantité de sommeil contribue à une récupération physique et mentale essentielle.