SOMMEIL ET VIGILANCE INTRODUCTION ET PERSPECTIVES EN AERONAUTIQUE - Soframas

SOMMEIL ET VIGILANCE
                                         INTRODUCTION ET
                                         PERSPECTIVES EN
                                          AERONAUTIQUE

E Perrier, J Monin, G Guiu, V Beylot, D Dubourdieu,, AP Hornez, JF Oliviez, J Deroche, O Manen
                       CPEMPN Département d’expertise Aéronautique
                                         HIA PERCY

SECURITE DES VOLS

                    Sommeil/ vigilance
                     HYPOVIGILANCE

ACCIDENTOLOGIE    D DELAITRE

GESTION DU SOMMEIL / FATIGUE EN OPERATIONS        Ph CABON

APNEE DU SOMMEIL ET APTITUDE        D DUBOURDIEU

…. SOMMEIL ET VIGILANCE DANS L’ESPACE

JP GOURBAT, B GODARD, L ANDRE-BOYET, JF CLERVOY

ACCIDENTOLOGIE

PREOCCUPATION
   MAJEURE

DE LA TERRE A
  L’ESPACE

SOMMEIL ET VIGILANCE
  INTRODUCTION ET
  PERSPECTIVES EN
   AERONAUTIQUE

SOMMEIL
Etat physiologique d’inconscience
relative associé à une inaction des
muscles volontaires et dont le
besoin se reproduit
périodiquement

MEMORISATION
RESTAURATION
APPRENTISSAGE…

…REVE
…Micro-sommeils

VIGILANCE

Etat de réactivité à l’environnement durant la période
d’éveil

Champs multiples
Vigilance subjective, objective (EEG, Enregistrement de
longue durée, Test Itératif de Latence d’Endormissement,
Test de Maintien de l’Eveil)
Attention (action de se concentrer…)
Performances neurocognitives
…

TROUBLES DE LA VIGILANCE
HYPOVIGILANCE SOMNOLENCE DIURNE EXCESSIVE
ACCES RECURRENTS DE SOMMEIL AU COURS DU
NYCTHEMERE

« PSYCHIATRIE »
Attention, organisation de la pensée, de l’imaginaire
Conscience-vigilance, perception-orientation, mémoire

TROUBLES QUANTITATIFS DE LA VIGILANCE
Hébétude
Obnubilation Obtusion
Confusion Stupeur
Coma
Hyper-vigilance

TROUBLES QUALITATIFS DE LA VIGILANCE
Onirisme
Etat oniroïde ou crépusculaire
« Dépersonnalisation »
…

SOMMEIL ET VIGILANCE
  PERSPECTIVES EN
   AERONAUTIQUE

ESPACE AERIEN = MILIEU HOSTILE

                                        RAREFACTION O2 : HYPOXIE
                                        DIMINUTION PRESSION ATMO
                                        CHUTE TEMPERATURE

                                VOL

   CONTRAINTES /                                                            CONTRAINTES /
FONCTIONNEMENT DES
                                                                             PILOTAGE DES
    AERONEFS
                                                                              AERONEFS
            ACCELERATIONS
            VIBRATIONS                          FATIGUE

            BRUIT                               STRESS
            CHALEUR                             DECALAGE HORAIRE
            BAISSE DE L’HYGROMETRIE
                                      Perrier E et coll. Encycl Med Chir (Elsevier Paris), Cardiologie, 11-054-A-20, 2003 .

FACTEURS AERONAUTIQUES ET VIGILANCE

ENVIRONNEMENT MILIEU / MACHINE
EN VOL NOMINAL

BRUIT (hélices / réacteurs)
TEMPERATURE (chaud/froid)
VIBRATIONS (fréquence)
Ambiances lumineuses (crépuscule, lever du jour)

Hypoxie modérée
Hypobarie…

Hypo/hypercapnie…

UNEXPLAINED FIGHTER AIRCREW PHYSIOLOGICAL
EVENTS

FACTEURS HUMAINS ET VIGILANCE
ENVIRONNEMENT DE « TRAVAIL »
EN VOL NOMINAL…monotonie des tâches

Temps de travail, loisirs
Temps de repos
Gestion des levers, découchers
Dépassement d’heures
Respect des recommandations

Fatigue, (asthénie…)

postures
Performance, charge cognitive
Gestion opérationnelle, stress

Facteurs extrinsèques…la vie…

« FACTEURS HUMAINS »

RYTHME VEILLE-VIGILANCE / SOMMEIL

CHRONOBIOLOGIE DE LA VIGILANCE

RYTHMES BIOLOGIQUES
    Rythmes de haute fréquence (t < 30’)

    Rythmes de moyenne fréquence (30’ < t < 2,5 j)
         Ultradiens 30’ < t < 20h
         Rythme type = Circadien 20h < t < 28 h (« free-
         running », nycthéméral = synchronisation)
         Infradiens 28 h < t < 2,5j

    Rythmes de basse fréquence t > 2,5j
         Circaseptidiens t ≈ 7 j
         Circatrigintidiens ≈ 30 j
         Circannuels ≈ 1 an

Golombek DA, Rosenstein RE. Physiology of circadian entrainment. Physiol Rev 2010; 90:
1063-1102.

RYTHMES BIOLOGIQUES
DES LOIS SIMPLES ET LOGIQUES

Les rythmes persistent dans des conditions constantes
        origine endogène-preuve génétique
        contrôle par une horloge

Les rythmes sont entrainables
        sous l’effet de synchroniseurs (zeitgeber )
        ALTERNANCE LUMIERE OBSCURITE
        facilitent l’adaptation à l’environnement

Les rythmes sont organises les uns par rapport aux autres
        cohérence physiologique
        synchronisation interne = relation de phase

  EN L’ABSENCE DE SYNCHRONISEUR LE RYTHME EST
  CIRCADIEN (« free running », libre-cours)
  TENDANCE A RETARDER

RYTHMES BIOLOGIQUES

NOYAUX SUPRACHIASMATIQUES
 SYNCHRONISEUR / ZEITGEBER

                                         Claustrat and al. Restorative neutology 1998; 12:151-7.

      Brzezinski A. Mechanisms of disease: Melatonin in Humans. N Engl J Med 1997; 336: 186-95.

RYTHMES BIOLOGIQUES
  « OSCILLATEURS »

Hypovigilance

             Hypervigilance

PERFORMANCES
  VIGILANCE

VARIATIONS
                             MOTIVATION
                             CHRONOTYPE
                           40%
fréquence (% population)

                                                               31%
                                                         29%                5% des adultes dorment
                                                                                moins de 6 H
                                                                            5% des adultes dorment
                           20%                     15%                           plus de 9 H
                                                                     11%
                                              6%                           6%
                                         1%                                     1%
                            0%
                                 2   3   4    5     6     7    8     9     10   12   13   14   15    16
                                                  Durée moyenne du sommeil (h)

                           www. reseau-morphée.fr : Questionnaire de typologie circadienne de Horne et Ostberg

PROCESSUS HOMEOSTASIQUE

  • Propension au sommeil
   pendant la période d’éveil
  • Epuisement du besoin
     pendant le sommeil

     ATP dégradé en adénosine

                                      Whright K et al. circadian and wakefulness-sleep modulation of
                                      cognition in humans. Front neurosc 2012; 5:1-13.
Stimulation de récepteurs corticaux

 Conductance neuronale potassique
     Synchronisation corticale

                                                                                           W : awake
                                                                                           S : sleep

        Initiation du sommeil

Processus Circadien (C) et homeostasique (S)

             Hypnogramme

             Veille                           SP

             SLL

             SLP

SLL : sommeil lent léger
SLP : sommeil lent profond
SP : sommeil paradoxal (REM)        Whright K et al. circadian and wakefulness-sleep modulation of cognition in humans. Front neurosc 2012; 5:1-13.

RYTHMES BIOLOGIQUES

  De la physiologie…

                        PHOTORECEPTION CIRCADIENNE

               Benyahia O, Gronfier C, De vansay, Cooper H Modeling the role of Mild-
               Wawavelenght cone in response to circadian clock. Neuron 2007; 53/677-87.

               M.Whright K et al. circadian and wakefulness-sleep modulation of cognition
               in humans. Front neurosc 2012; 5:1-13.

RYTHMES BIOLOGIQUES

     …à la biologie moleculaire…

                           Claustrat and al. Restorative neutology 1998; 12:151-7.

      …et aux dysfonctionnements
génétiquement déterminés de l’horloge…
                  Sharbarg E. Horloge et privation de sommeil : de la mouche à l’homme Med Som 2013; 10: 4-6

AVANCE
                                            ASPS et Mutation Per 2
 DE PHASE
Toh et al. Science 2001; 291: 1040-43

  RETARD                                     DSPS et Polymorphisme
 DE PHASE                                    de Per 3, Haplotype H4
  Ebisawa et al. Embo Rep 2001; 2 : 342-6

                                                        Barion et al. A clinical approach to ciracadian rythm disorders Sleep Med 2007; 6:568-77.

…et aux effets d’entrainement sur les
            marqueurs de l’inflammation…

   Kapsimalis et al., 2008 Sleep Medicine

De nombreux travaux ont établi l’implication des cytokines dans la régulation du sommeil : les
cytokines pro-inflammatoires IL-6, IL-1β et TNF-α ont un rôle somnogénique tandis que les
cytokines anti-inflammatoires (Vgontzas et al., 2005), IL-4 et IL-10 sont inhibitrices du sommeil.

De par le diable, vous bavez !
Eh! Ne savez vous revenir ?
Au sujet, sans entretenir
La cour de telles baveries?
Sus, revenons à nos moutons
Qu’en fut-il ?
                       1464 La farce de Maitre Pathelin

MEDECINE AERONAUTIQUE

SECURITE DES VOLS ET TROUBLES DE
          LA VIGILANCE…

     INCAPACITE SUBTILE EN VOL (OACI) :

     Survenue brève d’une anomalie physique,
     sensorielle ou psychique, entraînant
     l’altération transitoire et en règle très
     rapidement reversible des performances
     et de l’attention du navigant mais qui
     n’est pas percue par l’entourage

DEPISTAGE, DIAGNOSTIC, EVALUATION

        SOMMEIL OU VIGILANCE ??
    Troubles du sommeil et troubles de la
                    vigilance…
Troubles de la vigilance et somnolence diurne
                    excessive

         INTERROGATOIRE +++
ET QUESTIONNAIRES, AGENDA DU SOMMEIL

  « RYTHME DE VIE » dont Insuffisance de
         sommeil le plus fréquent
       PATHOLOGIES DU SOMMEIL
          AUTRES (traitements…)

TROUBLES DU RYTHME CIRCADIEN DU SOMMEIL

1. Le syndrome de décalage horaire / Jet LAG
      (Franchissement rapide de plus de 3 (5) fuseaux horaires)

      ≠ Fatigue induite par le voyage

2. Troubles du sommeil en rapport avec le travail posté

3. Le syndrome d’avance de phase
4. Le syndrome de retard de phase

5. Irrégularités veille/sommeil

6. Le libre cours (« free running type »)
 American Academy of sleep medicine. The international classification of sleep disorders/ Diagnostic and coding manual (2nd ed). Wetchester,
 Il, USA : American Academy of sleep medicine, 2005.
 Sack RL, Auckley D, Auger R and Al. Circadian Rythm disorders : basic principles, Shift work and jet lag disorders. Sleep 2007 ; 30 : 1460-83.

PATHOLOGIE SPECIFIQUE DESORGANISATION
             DU SOMMEIL
SAOS

SYNDROME DES JAMBES SANS REPOS

MOUVEMENTS PERIODIQUES DU SOMMEIL
INSOMNIES PRIMITIVES

PATHOLOGIE SPECIFIQUE
    HYPERSOMNIES D’ORIGINE CENTRALE

NARCOLEPSIES TYPE 1 OU 2 (SDE, paralysie du
sommeil, cataplexie, hallucinations…

Hypersomnie idiopathique

Syndrome de Kleine LEVIN

Hypersomnie associée à pathologie psychiatrique

CENTRE SPECIALISE

PATHOLOGIE « médicale »
     HYPERSOMNIES D’ORIGINE CENTRALE
Pathologie neurologique : Parkinson, Tmr cérébrales,
post TC
endocrinopathies (thyroide….), encephalopathies
métaboliques
Myopathies
Mais aussi mies infectieuses, inflammatoires

                   MEDICAMENTS

LISTE…..

CONCLUSION

SOMNOLENCE DIURNE EXCESSIVE
DOIT ETRE RECHERCHEE

PILOTE CONNECTE (Casques avec EEG…)

UNEXPLAINED AIRCREW PHYSIOLOGICAL EVENTS