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VOS
QUESTIONS
Chronobiologie et
course au large |
Vous trouverez ci-dessous un texte de
présentation d'un travail de recherche conduit à
l'Université du Littoral Côte d'Opale portant sur la
chronobiologie dans la course au large.
Si vous n'y trouvez pas les
informations que vous recherchez, n'hésitez pas à nous
envoyer votre question, nous y
répondrons dans les délais les plus brefs.
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Pour en savoir plus, vous pouvez
aussi consulter ces quelques publications du RELACS (Laboratoire de REcherche
Littorale en Activités Corporelles et Sportives) :
Etude des
comportements et de la préparation aux stratégies de
veille/travail/repos rythmant la vie à bord de lélite de la
course au large en solitaire - Lire
la publication
Analyse de la fatigue et du sommeil d'un coureur en
course au large lors d'un tour du monde de 104 jours en solitaire et sans
escale - Lire la
publication
L'introduction de "l'agenda interactif de sommeil" en
course au large en solitaire - Lire
la publication
La course au large en solitaire : de l'exploit
humain au sport mécanique high-tech (1964-2005) -
Lire la publication
Sur vos tablettes :

Le
programme
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| Présentation de la recherche en cours
durant le Vendée Globe 2004-2005 |
Les courses au large en solitaire telle que le Vendée Globe,
course en conditions extrêmes, obligent le skipper a adopter des
habitudes de vie complètement différentes de celles à
terre. On observe des désynchronisations de rythmes tels que
l'alimentation ou le sommeil.
Ainsi le rythme classique de veille-diurne /
sommeil-nocturne disparaît pour laisser place à un rythme de
sommeil dit "polyphasique". Le sommeil n'est plus constitué d'une plage
unique et nocturne, mais constitué de plusieurs épisodes de
sommeil très courts, ou siestes, répartis sur 24 heures, et
souvent pris lorsque les conditions bateau-météo le permettent
(donc jamais régulièrement). La durée totale de sommeil
sur 24 heures est aussi diminuée.
Mais si on observe des modifications dans la
quantité et l'heure de sommeil, on observe également des
modifications de la qualité, de la structure même du sommeil.
Si les
marins connaissent en partie ces perturbations liées à la course
au large en solitaire, peu d'entre eux les prennent en compte dans leur
préparation d'avant course ; les skippers gèrent ces
modifications (d'heures de repas et de sommeil) en course en fonction de son
déroulement et peu adoptent des stratégies de repos à
moyens termes en fonction d'évènements à venir.
Seule la
recherche en chronobiologie, étude des rythmes biologiques et de leurs
altérations, peut aider à analyser la structure polyphasique du
sommeil en course et de proposer des stratégies de repos.
Dans le cadre d'un
travail de Doctorat mené par à l'Université du Littoral
Côte d'Opale, une recherche est menée en chronobiologie sur la
course au large, en ayant pour support le Vendée Globe 2004 (laboratoire
R.E.LA.C.S, Xavier Estruch doctorant sous la direction du Dr Denis Theunynck).
Cette
recherche est actuellement menée sur deux skippers du Vendée
Globe 2004, Joé Seeten (Arcelor Dunkerque) et Benoît Parnaudeau
(Max Havelaar/Best Western).
Cette étude chronobiologique menée sur le
Vendée Globe 2004 poursuit un double objectif scientifique :
1) étudier les rythmes
d'activité-repos et les stratégies de sommeil en fonction des
conditions de course (météorologie, heure locale, classement,
besoins du bateau...)
2) étudier la quantité et la
qualité des périodes de sommeil.
Le but ultime est
de tenter de proposer des modèles théoriques de stratégies
de sommeil en course au large au regards des options de routes et des
conditions de course.
L'intérêt de cette étude pour les skippers est
que l'analyse à bord de ces enregistrements de sommeil doit leur
permettre de connaître la qualité de leurs siestes afin de rester
performants physiquement et mentalement.
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| Le sommeil |
Techniques d'exploration du sommeil :
L'étude de la
quantité et de la qualité du sommeil s 'effectue par des mesures
physiologiques (activités cérébrales, musculaires
oculaires, cardiaques
). Selon les contextes (laboratoire ou sur le
terrain), l'étude du sommeil peut s'effectuer de diverses façons.
La manière la plus efficace, mais également la plus complexe,
consiste en de nombreux enregistrements : électroencéphalogramme
(EEG), électrocardiogramme (ECG), électro-oculogramme (EOG),
électromyogramme (EMG) et température corporelle interne. On
appelle cela la polysomnographie.
Mais parce que
certaines phases du sommeil sont extrêmement reconnaissables par les
mouvements spécifiques des yeux (par les vitesses et amplitudes de
mouvements), l'EOG permet une exploration du sommeil très
intéressante et beaucoup moins contraignante que la polysomnograhie. Il
a été démontré que l'activité EOG est un
très bon indicateur des variations du niveau d'alerte (de
l'activité EEG) et donc des stades de sommeil.
Cette mesure de l'EOG,
associée à de l'actimétrie (mesures du niveau
d'activité d'un sujet), a déjà été
utilisée avec succès chez des navigateurs, et a permis
d'établir leurs rythmes de sommeil polyphasique : l'analyse de ces
mesures permet de proposer aux skippers des stratégies de repos durant
la course au large.
Structure du sommeil classique ; structure
du sommeil en course au large :
Les besoins en sommeil chez l'homme sont
différents selon les individus. Une nuit de sommeil normale (7 à
8 heures) est constituée de 4 à 6 cycles de sommeil de 70
à 100 min chacun.
Chaque cycle est
lui-même constitué de 5 stades de sommeil (stades 1 à 4 et
stade paradoxal) qui se succèdent plus ou moins
régulièrement dans le temps :
- Le stade 1 et le stade 2 correspondent aux
premiers stades de sommeil et débutent chaque cycle de sommeil (le
stade1 étant la phase d'endormissement, et le stade 2 un endormissement
un peu plus profond). Ils sont définis comme du "sommeil lent
léger". Le stade 1 est caractérisé par des mouvements
oculaires lents.
- Le stade 3 et le stade 4 succèdent
progressivement aux précédents et sont des stades de sommeil
profond. Ils sont définis comme "du sommeil lent profond".
- Le
stade paradoxal caractérisé par une très grande
activité cérébrale (stade des rêves), une atonie
musculaire (aucune contraction musculaire) et par de très nombreux
mouvements oculaires (mouvement lents et rapides de grandes amplitudes). Le
stade paradoxal termine un cycle de sommeil (très facilement
repérable par EOG).
Durant la course
au large, la quantité et qualité du sommeil sont
modifiées. La structure du sommeil n'est plus unique et nocturne, mais
polyphasique (plusieurs épisodes très courts de sommeil
répartis sur 24h, souvent pris lorsque que les conditions
bateau-météo le permettent).
L'exercice
physique intense et la privation de sommeil (conditions du navigateur en
solitaire) provoquent un endormissement plus rapide, une diminution du sommeil
lent léger (Stades 1 et 2) et une augmentation du sommeil lent profond
(stades 3 et 4) et du sommeil paradoxal. Si ces adaptations sont obligatoires
face aux conditions extrêmes de vie, elles sont à la longue plus
ou moins bien vécues au niveau des performances et au niveau
physiologiques par le skipper (car déstructuration des rythmes
biologiques).
Rôle du sommeil :
Si le sommeil permet la
récupération générale de la fatigue, chaque stade
de sommeil aurait des rôles bien spécifiques dans les
récupérations physiques et mentales (encore mal connus à
ce jour) :
Le stade 1 (quelques minutes) est la transition
entre l'éveil et le sommeil : période de somnolence avec
ralentissements des activités cérébrales, musculaires,
oculaires, respiratoires, cardiaques
avec perception encore possible de
bruits environnementaux.
Le stade 2 (10 à 25 minutes) est un
stade plus profond que le stade1 et permettrait une récupération
psychique.
Les stades 3 et 4 (sommeil lent profond) (40 à 80
minutes) permettraient une récupération générale de
l'organisme, et notamment une récupération musculaire en
recréant des équilibres biochimiques modifiés par
l'activité et l'effort musculaire.
Le stade paradoxal (quelques
minutes) permettrait un stockage des connaissances intellectuelles en
sélectionnant, triant et mémorisant les évènements
des journées passées.
Une période
de sommeil, même très courte, est réparatrice si elle
comporte tous les stades de sommeil (donc au moins un cycle de sommeil).
Inertie du sommeil :
Quelque soit la durée de sieste ou de
sommeil, il existe un phénomène d'hypovigilance et de baisse des
performances au réveil : l'inertie du sommeil ou inertie hypnique.
L'inertie du sommeil est la période immédiatement
consécutive au réveil et qui se caractérise par de
l'hypovigilance, des troubles de l'humeur et par une diminution des
performances physiques et mentales (troubles de la mémoire, des
repères spatio-temporels, troubles du raisonnement et des
facultés intellectuelles). L'inertie du sommeil est différente de
la somnolence :
- l'inertie du sommeil apparaît après
toute période de sommeil, et se caractérise par des performances
faibles qui augmentent progressivement,
- la somnolence est due au
prolongement de l'éveil et suit un rythme circadien (sur
24h). |
| Description de l'étude |
L'étude chronobiologique menée sur le
VendéeGlobe2004 poursuit un double objectif scientifique :
1) étudier les rythmes
d'activité-repos et les stratégies de sommeil en fonction des
conditions de course (météorologie, heure locale, classement,
besoins du bateau...)
2) étudier la quantité et la
qualité des périodes de sommeil.
Pour cela nous
avons associé 2 types d'enregistrements : une mesure en continu du
niveau d'activité (actif ou immobile) des skippers grâce à
une montre bracelet (actimètre) et une mesure de la qualité de
leurs sommeils grâce à un appareil enregistreur REMview®.
Tout le
travail d'analyse des données enregistrées sur Joé Seeten
et Benoît Parnaudeau se fera après leur retour.
Mesure du niveau d'activité ; l'actimètre avec
bouton "marqueur d'évènements" :
L'actimètre est
un appareil de mesure des mouvements. Il est porté par Joé Seeten
et Benoît Parnaudeau au poignet durant toute leur course.
L'actimètre
mesure en permanence le "niveau d'activité" et permet de distinguer 2
phases bien distinctes : "actif" ou "immobile". Cet actimètre
possède un bouton "marqueur d'évènements" qui permet
d'enregistrer la date et l'heure lorsqu'on le presse. Ainsi, puisque nous
souhaitons connaître les périodes de siestes et de sommeil des
skippers, ceux-ci doivent appuyer sur le bouton lorsqu'ils vont se coucher et
lorsqu'ils se réveillent.
L'actimètrie nous permettra ainsi de
connaître les périodes de sommeil de nos 2 skippers.
Mesure de la qualité du sommeil ; le REMview® (bandeau +
électrode oculaire) :
Le REMview® est un enregistreur compact et
léger des mouvements oculaires, et des mouvements de tête.
L'association de ces 2 enregistrements permet de dégager l'heure, la
quantité et la qualité de la sieste.
Le REMview® se
présente sous la forme d'un bandeau que les skippers posent sur leur
tête uniquement lorsqu'ils vont dormir. Sur ce bandeau, 2 capteurs sont
présents : le capteur de mouvement oculaire (électrode
autocollante extrêmement fine à coller sur une des
paupières), et le capteur de mouvements de tête
(accéléromètre). L'enregistreur (de la taille d'un
baladeur) est relié à ce bandeau. Le port du bandeau et de
l'électrode sont très peu contraignants et leurs poses et
retraits sont simples et rapides.
Nous avons souligné
précédemment que certains stades de sommeil sont
caractérisées par des mouvements des yeux particuliers (notamment
le stade paradoxal). Nous avons de plus présenté
l'électro-oculogramme (EOG) comme un bon indicateur de l'activité
encéphalographique (EEG) et donc des stades de sommeil.
C'est pourquoi, doté d'un capteur de
mouvements oculaires, le REMview® permet de dégager les
périodes de sommeil sans grands mouvements oculaires, et surtout les
périodes de sommeil paradoxal caractérisés par des
mouvements oculaires amples et rapides.
Le REMview® nous permettra donc
d'étudier la quantité de sommeil (horaires et durées de
sommeil) et la qualité du sommeil en course.
Exploitation en
course par les skippers des enregistrements de sommeil :
Joé Seeten et
Benoît Parnaudeau ont emmené avec eux le logiciel d'exploitation
des données du REMview®. Ils peuvent donc décharger leurs
enregistrements de sommeil sur PC et évaluer la qualité de leurs
dernières périodes de sommeil.
Cette exploitation directe des données
leur permet de savoir si leurs sommeils ont été efficaces ou non.
Un sommeil réparateur étant constitué de tous les stades
de sommeil (au moins un cycle de sommeil), nous considérons qu'une
période de sommeil même très courte est efficace si elle
comporte une période de sommeil paradoxal (un cycle de sommeil se
terminant normalement par du stade paradoxal).
De plus, l'inertie du
sommeil (hypovigilance au réveil) étant plus intense pour un
réveil en sommeil lent profond, et plus faible pour un réveil en
sommeil lent léger ou en sommeil paradoxal, l'exploitation des
données du REMview® peut permettre à nos skippers de
programmer une durée de sieste efficace, avec de meilleures performances
au réveil.
En fonction du temps moyen d'apparition du stade paradoxal durant
leurs sommeils, les skippers peuvent adapter leurs durées de siestes
afin que celles-ci soient les plus réparatrices possibles et afin
qu'elles provoquent le moins d'inertie hypnique.
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