La gestion du sommeil en ultra

Rémy Hurdiel, Unité de Recherche Pluridisciplinaire Sport, Santé, Société - EA 7369, Université du Littoral Côte d'Opale, Dunkerque, France

Benoit Mauvieux, Mobilités : Attention, Orientation & Chronobiologie (COMETE, UMR 1075 INSERM & UCBN), Caen, France

Jean-Charles Vauthier, Service de Médecine du Sport, Maison de Santé des Trois Monts, Dommartin-lès-Remiremont, France

Martin Dudoignon, Faculté de Médecine Henri Warembourg, Université Lille 2, Nord de France

Mathias Poussel, Department of Pulmonary Function Testing and Exercise Testing, CHU Nancy, Nancy, F-54000, France

Patrick Basset, Fondation Ultra Sport Science

Les épreuves sportives d’ultra endurance durant plus de 24h imposent aux athlètes une privation de sommeil qui peut engendrer une forte somnolence associée à des troubles cognitifs et moteurs importants. Or, il ne fait aucun doute que le sommeil est fondamental pour la performance cognitive et sportive. Bien que les fonctions du sommeil ne soient pas encore bien comprises, sa relation à la performance est évidente à travers la détérioration des fonctions cognitives sous des conditions de privation de sommeil et l’observation du temps de récupération nécessaire après les courses.

Ce document a pour but de vous aider à mieux préparer votre course, surtout pour ceux qui vivront leur premier UTMB. Il n’est pas anodin de partir courir pour deux nuits ce qui sollicite, selon notre point de vue, une stratégie de gestion du sommeil bien différente des ultras d’une seule nuit.

Le sommeil, comment ça marche ?

L'alternance du sommeil et de l'éveil est complexe mais, deux processus de régulation du sommeil et de l’éveil sont principalement distingués.
Le premier processus, appelé homéostatique, cherche à équilibrer le temps passé éveillé et le temps passé à dormir. Il peut être conceptualisé comme l'accumulation de la pression homéostatique favorisant le sommeil pendant les périodes d'éveil, et la dissipation de cette pression pendant les périodes de sommeil. Vous suivez ? Vous pouvez aussi imaginer une batterie qui se vide pendant l’éveil et qui se recharge pendant le sommeil.

Le second processus concerne le rythme circadien, qui est piloté par l'horloge biologique. Cette « horloge interne » est capable de garder la trace du moment de la journée (le terme circadien se réfère à un cycle de 24 heures, pas besoin de montre pour savoir qu’il est aux alentours de midi, votre estomac vous informe). Étant donné que les humains sont une espèce diurne, le processus circadien cherche à placer l'éveil pendant la journée et le sommeil pendant la nuit. Pour recharger votre batterie, imaginez ce processus comme un chargeur solaire additionnel.

Le processus homéostatique et le processus circadien interagissent l’un avec l’autre d’un point de vue neurobiologique. Pendant la journée, les processus homéostatique et circadien agissent en opposition pour promouvoir l'éveil. C’est-à-dire :
En matinée, juste après le réveil, il n’y a pas beaucoup de pression homéostatique (la batterie est pleine) et il y a aussi relativement peu de pression circadienne compensatoire pour l'éveil (pas eu le temps de charger au soleil).
Comme la journée avance, la pression homéostatique pour le sommeil augmente (et donc a tendance à faire diminuer le voltage), et en même temps, la pression circadienne augmente pour l'éveil (votre chargeur solaire fonctionne !). L’effet net, par effet de compensation est une pression stable tout au long de la journée, qui, pour des individus en bonne santé consolide l’état de veille. A part au moment de la sieste du début d’après midi, on sera donc plutôt en forme dans la journée.
Par contre, la nuit, les processus homéostatique et circadien agissent en synergie pour favoriser le sommeil. Au début de la nuit avant de s’endormir, la pression circadienne pour l'éveil se retire progressivement (moins de soleil, donc moins de recharge), tandis que la pression homéostatique continue de s’accumuler (vous continuez de bien tirer sur la batterie).
Par conséquent, il y a une nette augmentation notable de la pression pour le sommeil et, dans des circonstances appropriées le sommeil est initié (Low battery !). Pendant le sommeil, la pression homéostatique se dissipe (recharge) et la pression circadienne pour l’éveil diminue encore (pas de soleil du tout). Ainsi, il y a donc peu de pression favorisant l’éveil pendant toute la nuit.
Dans la matinée, la pression circadienne favorisant l'éveil augmente progressivement à nouveau et dépasse la pression homéostatique largement dissipée par le sommeil. Par conséquent, l’éveil spontané, et le cycle recommence. Vous avez compris ? Sinon venez nous voir à la conférence au salon du trail on vous réexpliquera.

Par contre, quand les trailers restent éveillés pour poursuivre leur course, l’abolition de cet équilibre n’est pas sans conséquence et peut donc engendrer des effets délétères que bon nombre de participants à des ultras ont déjà bien connus (batterie presque à plat, et on ne peut pas la changer…).

Effets du manque de sommeil.

En effet, en 2013, lors de l’UTMB, nous avions mesuré les performances psychomotrices de vigilance avant et après la course et nous avions pu observer un fort effet de la pression homéostatique accumulée que l’on pourrait comparer aux mêmes effets (en termes de temps de réaction) qu’une forte alcoolisation, l’euphorie en moins sauf à l’arrivée peut être).
Puis, dans deux études que nous avons réalisées en 2014 et 2015 toujours lors de l’UTMB (environ 400 coureurs impliqués) nous avons remarqué de façon complémentaire que les performances cognitives (de la mémoire de travail pour être précis) étaient nettement moins bonnes la nuit que le jour.
L’équipe de Grégoire Millet à Lausane a aussi observé sur le Tor des Géants que les périodes nocturnes avaient un effet négatif sur la vitesse de course.
Ce schéma temporel peut être facilement interprété comme l'interaction entre les processus homéostatique et circadien de la régulation veille/sommeil et l’effet le plus critique de cette interaction est sans doute l’apparition d’hallucinations et de troubles majeurs qui, selon notre point de vue, ne peuvent être que dangereux et le signe d’une mauvaise gestion du sommeil.
Non ! Voir des éléphants roses n’est pas un gage de performance.

Effets de la sieste

La dissipation de la pression homéostatique pendant le sommeil est considérée comme un processus exponentiel, où plus le niveau de pression homéostatique atteint au cours de l'état de veille est élevé, plus la dissipation pendant le sommeil ultérieur est rapide. Vous suivez toujours ? Au début du sommeil, votre batterie se recharge très vite, et moins après. Finalement c’est bien la même chose avec l’Iphone 6 non ?
Cela implique que la récupération des déficits de performance causés par le manque de sommeil devrait se produire rapidement, même si le temps disponible pour le sommeil est relativement court.
Dans ce sens, en 2015, nous avons remarqués que la prise d’une sieste de quelques minutes avait permis de faire diminuer significativement le nombre de cas d’hallucination chez des finishers de l’UTMB aux alentours de 37h (soit deux nuits en course).
Malheureusement, la stratégie de la sieste a un effet négatif appelé l'inertie du sommeil, qui est la détérioration des performances cognitive communément connu immédiatement après le réveil (la tête dans le pâté, nous n’avons pas voulu choisir d’élément anatomique descriptif).
L'importance de l'inertie du sommeil semble être fonction de l'augmentation trop importante de la pression homéostatique et de la durée des siestes. Des siestes très courtes (d’environ 10 minutes à 20 minutes) peuvent offrir des avantages de récupération sans atteindre des niveaux notables d'inertie du sommeil. Toutefois, la sieste « stratégique » ne peut pas être considérée comme un substitut universel, il faudra donc un jour ou l’autre donner assez de temps à votre chargeur pour remettre votre batterie en état.

Ayez votre stratégie

Des différences individuelles de vulnérabilité dans la perte de la performance au cours de la privation de sommeil ont également été remarquées en laboratoire mais peu encore dans des études de terrain. Néanmoins il semble important que chaque trailer parte en course avec sa propre stratégie de sommeil et non celle de son partenaire de club car vous n’avez peut être pas la même puissance de batterie. Personne ne devrait se sentir faible de prendre du sommeil en course. Lors d’une étude conduite lors de l’UTMB 2013, nous avons pu montrer que la plupart des coureurs considéraient le sommeil comme un élément important de la préparation. La stratégie semblant la plus efficace en matière de performance était basée sur des nuits plus longues les jours précédant la course alors que des entrainements en privation de sommeil étaient néfastes pour la performance. Bref, là encore, l’idée est de « recharger la batterie » au maximum avant la course.

Quelques références :

Hurdiel, R., Pezé, T., Daugherty, J., Girard, J., Poussel, M., Poletti, L., ... & Theunynck, D. (2015). Combined effects of sleep deprivation and strenuous exercise on cognitive performances during The North Face^® Ultra Trail du Mont Blanc^®(UTMB^®). Journal of sports sciences, 33(7), 670-674.

Dudoignon, M., Hurdiel, R., & Jardri, R. (2016). Troubles hallucinatoires lors de l’Ultra Trail du Mont Blanc^® 2015 (UTMB^®): description et effet de la dette de sommeil. Médecine du Sommeil, 13(1), 26

Poussel, M., Laroppe, J., Hurdiel, R., Girard, J., Poletti, L., Thil, C., ... & Chenuel, B. (2015). Sleep Management Strategy and Performance in an Extreme Mountain Ultra-marathon. Research in Sports Medicine, 23(3), 330-336.

Heinzer, R., Saugy, J. J., Rupp, T., Tobback, N., Faiss, R., Bourdillon, N., ... & Millet, G. P. (2016). Comparison of Sleep Disorders between Real and Simulated 3,450-m Altitude. Sleep.

Les précédentes études sur le sommeil  

Sommeil et Vigilance - 2014

Dr Rémy Hurdiel Université du Littoral Côte d'Opale, Dunkerque
Dr Patrick Basset Dokever
Dr Mathias Poussel CHU Nancy
Pr Julien Girard CHRU Lille
Pr Denis Theunynck Université du Littoral Côte d'Opale, Dunkerque

Après avoir réalisé une étude préliminaire en 2013, les chercheurs en Sciences du Sport de Dunkerque vous proposent de participer en 2014 à une étude sur le manque de sommeil (coureurs de l’UTMB^® uniquement).

Les objectifs de l’étude

Il s’agit d’observer le sommeil en situation réelle de course et d’estimer les conséquences du manque de sommeil en mesurant les performances cognitives (altérations du fonctionnement du cerveau tels que l’attention, la vigilance, la mémoire etc…) avant, pendant et après la course.
L’objectif secondaire est d’observer si le score de matinalité/vesperalité (êtes-vous du matin ou du soir ?) issu du questionnaire de Horne & Otsberg (19 questions) permet d’expliquer une part significative de la sensibilité interindividuelle au manque de sommeil des coureurs.

Contact et renseignements

Pour lire les informations complètes : cliquez ici
Dr Rémy Hurdiel (Université du Littoral Côte d’Opale)
remy.hurdiel@orange.fr
+33 615906749

Sommeil et Vigilance - 2013

Suite à l'édition 2013, nous avons constaté:

• Très peu de sommeil durant la course
• Effet important du manque de sommeil sur la vigilance
• Troubles neurocomportementaux sévères
• Sécurité mise en jeu

Pour plus de détails sur notre étude menée sur l'édition 2013, nous vous invitons à cliquer ici

Sommeil et Performance - 2012 & 2013

En raison des modifications de parcours rendues nécessaires par la météo en 2012, l'étude n'a pas pu se dérouler dans un cadre optimal, raison pour laquelle elle a été renouvelée en 2013.

Vous trouverez nos premières conclusions en cliquant ici

M. Poussel¹, J. Laroppe¹, R. Hurdiel², J. Girard³, L. Poletti⁴, C. Thil¹, A. Didelot¹, B. Chenuel¹

1 Department of Pulmonary Function Testing and Exercise Testing, CHU Nancy, Nancy, F-54000, France
2 Laboratory Relacs/UREPSSS – EA 4110, Department of Sports Sciences, Université du Littoral Côte d'Opale, Dunkerque, France
3 Department of Sports Medicine, EA 4488, University of Lille 2, Lille cedex, F-59037, France
4 Ultra-Trail du Mont-Blanc^® Medical Board, Chamonix, F-74400, France

De nombreux travaux ont pu démontrer qu’une privation de sommeil est à l’origine d’une dégradation des performances physiques et cognitives. En revanche, rares sont les études ayants pour sujets une population sportive ne permettant ainsi pas d’établir une telle relation (entre sommeil et performances) chez les sportifs.

Les épreuves sportives extrêmes semblent tout naturellement être les plus propices à la démonstration des effets sur la performance d’une privation de sommeil (quantitative ou qualitative). L’objectif de notre étude sur l’Ultra-Trail du Mont-Blanc^® 2012 était donc double : étudier la relation entre la quantité du sommeil et la performance sportive d’une part, et, d’autre part, évaluer la relation entre la gestion du sommeil et la performance.

Au total, 466 participants ont renseignés le questionnaire en ligne. Parmi eux, 92% sont des hommes et l’âge moyen est de 44 ans (85% ont entre 32 et 55 ans). Lors de cette édition de l’Ultra-Trail du Mont-Blanc^®, 90% des sportifs déclarent ne pas avoir souffert du manque de sommeil : seulement 7% des coureurs rapportent avoir eu des épisodes de somnolence pendant la course et 3% disent avoir eu besoin de dormir (moins de 20 minutes dans 94% des cas). Concernant la gestion du sommeil, 46% déclarent avoir eu une préparation spécifique : 26% par des nuits plus longues avant la course, 26% par une sieste le jour de la course et 21% par des siestes les jours précédant la course. Aucune corrélation n’a pu être démontrée entre performance (temps réalisé) et sommeil/gestion du sommeil. En effet, en raison des mauvaises conditions météorologiques, le parcours a été modifié pour ne faire au final plus que 100 km.

Sur une telle distance, il ne devient qu’exceptionnel de recourir au sommeil, raison pour laquelle seulement 3% des coureurs interrogés avouent avoir eu besoin de dormir. Les résultats ainsi obtenus ne permettent ainsi pas de répondre aux objectifs initiaux de l’étude. Ainsi, cette étude mérite d’être renouvelée lors de l’édition 2013 afin de pouvoir formellement statuer quant à l’existence ou non d’une relation entre performance et sommeil chez le sportif.