De nombreux événements cardiovasculaires se déroulent au cours du sommeil(13).Divers auteurs ont étudié la variabilité du rythme cardiaque durant les différentes phases du sommeil chez le sujet sain (2) ou souffrant de diverses pathologies (3,5). Seules quelques publications décrivent le lien entre le sommeil et la variabilité du rythme cardiaque (4). L’interaction entre la variabilité du rythme cardiaque et les spectres de puissance du signal EEG de sommeil peut être étudiée par une analyse de cohérence (12). Cette méthode donne les fonctions de cohérence, de gain et de décalage de phases entre deux signaux à une fréquence déterminée. Les signaux principaux utilisés pour cette analyse de cohérence sont la bande de puissance de haute fréquence (HF) de la variabilité de l’intervalle RR, reflet de l’activité cardiaque vagale (14), et la bande de puissance de fréquence delta du signal EEG, associée au sommeil lent profond (1), à la fréquence du maximum de cross-spectrum entre ces bandes de puissances.
Dans le but de mieux comprendre cette interaction, diverses questions se posent :
• Existe-t-il, chez l’homme jeune en bonne santé, une interaction entre les spectres de puissance de l’intervalle RR et du signal EEG ?
• Quelle bande de fréquence des puissances du signal EEG est la plus liée à la bande de puissance de haute fréquence de la variabilité de l’intervalle RR au cours du sommeil ?
• Quel est l’impact du vieillissement sur ce lien ?
• Existe-t-il une altération complète (cohérence, gain, décalage de phase) de l’interaction entre la bande de puissance de HF de l’intervalle RR et la bande de puissance de fréquence delta de sommeil chez l’individu souffrant d’un syndrome d’apnées-hypopnées de sommeil (SAHS) modéré ou sévère ?
• Y a-t-il une diminution des valeurs de la cohérence et une modification du décalage de phase entre les signaux de puissance des bandes de HF du signal ECG et de la fréquence delta de l’EEG au cours du sommeil de la personne souffrant d’insomnie chronique primaire?
• Les valeurs du gain pourraient-elles être les seules à être altérées chez le patient souffrant d’un trouble dépressif majeur (TDM)?
Pour répondre à ces questions, plusieurs groupes ont été constitués : 8 adultes jeunes (18-23 ans)(11), 19 hommes d’âge moyen (36-54 ans) vs. 16 adultes jeunes (16-28 ans)(10), 12 patients souffrant d’un SAHS sévère vs. 12 patients souffrant d’un SAHS modéré à sévère vs. 12 hommes contrôles (9), 14 hommes souffrant d’insomnie chronique primaire vs. 12 adultes contrôles (8), 10 hommes souffrant de TDM vs. 10 hommes contrôles(7). Aucun patient ne présente une autre pathologie que celle décrite et tous ont été sevrés d’éventuelles médications psychotropes.
De ces analyses, il apparaît que, chez l’homme jeune en bonne santé, de toutes les bandes de puissance du signal EEG de sommeil, les modifications de la bande de puissance delta est la plus liée aux modifications de la bande de puissance de haute fréquence de la variabilité du rythme cardiaque (11); et que le lien entre les modifications observées entre les bandes de puissance delta et HF est stable malgré l’effet du vieillissement observé dans l’architecture du sommeil et le contrôle de l’activité cardiaque (10). Les patients souffrant de SAHS présentent une perte du contrôle du lien entre le sommeil et la variabilité du rythme cardiaque, avant même l’apparition des symptômes cliniques cardiaques (9). Les personnes souffrant d’insomnie chronique primaire montrent une diminution de la force, voire une instabilité, du lien dynamique entre l’activité cérébrale de sommeil et la variabilité du rythme cardiaque(8). Les patients souffrant de trouble dépressif majeur démontrent une diminution de l’efficacité du lien entre les structures impliquées dans le contrôle du sommeil et les centres cardiovasculaires, mais pas de la force de ce lien (7), comme suggéré par les observations d’une neuroplasticité altérée chez les personnes dépressives (6).
L’étude de la relation entre l’activité cérébrale et la variabilité du rythme cardiaque au cours du sommeil pourrait donc permettre une meilleure compréhension des processus neuro-cérébraux impliqués dans le développement des maladies cardiovasculaires mais également des pathologies de sommeil et des maladies psychiatriques. Elle pourrait peut-être, à l’aide d’une technique simple comprenant des enregistrements ECG et EEG au cours du sommeil, anticiper l’apparition de maladies graves cardiovasculaires, bien avant les premiers signes de la pathologie et permettre ainsi l’application de mesures préventives plutôt que curatives.
Références.
1. Aeschbach D, Borbély AA. All-night dynamics of the human sleep EEG. J Sleep Res 1993; 2:70-81.
2. Bonnet MH, Arand DL. Heart rate variability: sleep stage, time of night, and arousal influences. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1997; 102(5):390-396.
3. Bonnet MH, Arand DL. Heart rate variability in insomniacs and matched normal sleepers. Psychosom Med. 1998 Sep-Oct;60(5):610-5.
4. Brandenberger G, Viola AU, Ehrhart J, Charloux A, Geny B, Piquard F, Simon C. Age-related changes in cardiac autonomic control during sleep. J Sleep Res. 2003; 12(3):173-80.
5. Dingli K, Assimakopoulos T, Wraith PK, Fietze I, Witt C, Douglas NJ. Spectral oscillations of RR intervals in sleep apnoea/hypopnoea syndrome patients. Eur Respir J. 2003; 22: 943-50.
6. Fossati P, Radtchenko A, Boyer P. Neuroplasticity: from MRI to depressive symptoms. Eur Neuropsychopharmacol. 2004; 14 Suppl 5:S503-10.
7. Jurysta F, Kempenaers C; Lancini J; Lanquart JP; van de Borne P; Linkowski P. Altered interaction between cardiac vagal influence and delta sleep EEG suggests an altered neuroplasticity in patients suffering from major depressive disorder. Acta Psych Scand (in press)
8. Jurysta F, Lanquart J, Sputaels V, Dumont M, Migeotte PF, Leistedt S, Linkowski P, van de Borne P. The Impact of Chronic Primary Insomnia on the Heart Rate - EEG Variability Link. Clin. Neurophysiol. 2009; 120(6):1054-60.
9. Jurysta F, Lanquart JP, van de Borne P, Migeotte PF, Dumont M, Degaute JP, Linkowski P. The link between cardiac autonomic activity and sleep delta power is altered in men with sleep apnea-hypopnea syndrome. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2006; 291(4):R1165-71.
10. Jurysta F, van de Borne P, Lanquart JP, Migeotte PF, Degaute JP, Dumont M, Linkowski P. Progressive aging does not alter the interaction between autonomic cardiac activity and delta EEG power. Clin Neurophysiol. 2005; 116(4):871-7.
11. Jurysta F, van de Borne P, Migeotte PF, Dumont M, Lanquart JP, Degaute JP, Linkowski P. A study of the dynamic interactions between sleep EEG and heart rate variability in healthy young men. Clin. Neurophysiol. 2003; 114(11):2146-55.
12. Koopmans LH. The Spectral Analysis of Time Series. Academic Press. New York and London, 1974.
13. Lavery CE, Mittleman MA, Cohen MC, Muller JE, Verrier RL. Nonuniform nighttime distribution of acute cardiac events: a possible effect of sleep states. Circulation. 1997; 96(10):3321-7.
14. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Eur Heart J 1996; 17: 354-381.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ulb.ac.be:ETDULB:ULBetd-08072010-234754 |
| Date | 21 May 2010 |
| Creators | Jurysta, Fabrice JEG |
| Contributors | Linkowski, Paul, Rasschaert, Johanne, Leger, Damien, Poirrier, Robert, Goldman, Serge, Noseda, André, Vandenbossche, Jean-Luc, van de Borne, Philippe |
| Publisher | Universite Libre de Bruxelles |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://theses.ulb.ac.be/ETD-db/collection/available/ULBetd-08072010-234754/ |
| Rights | unrestricted, J'accepte que le texte de la thèse (ci-après l'oeuvre), sous réserve des parties couvertes par la confidentialité, soit publié dans le recueil électronique des thèses ULB. A cette fin, je donne licence à ULB : - le droit de fixer et de reproduire l'oeuvre sur support électronique : logiciel ETD/db - le droit de communiquer l'oeuvre au public Cette licence, gratuite et non exclusive, est valable pour toute la durée de la propriété littéraire et artistique, y compris ses éventuelles prolongations, et pour le monde entier. Je conserve tous les autres droits pour la reproduction et la communication de la thèse, ainsi que le droit de l'utiliser dans de futurs travaux. Je certifie avoir obtenu, conformément à la législation sur le droit d'auteur et aux exigences du droit à l'image, toutes les autorisations nécessaires à la reproduction dans ma thèse d'images, de textes, et/ou de toute oeuvre protégés par le droit d'auteur, et avoir obtenu les autorisations nécessaires à leur communication à des tiers. Au cas où un tiers est titulaire d'un droit de propriété intellectuelle sur tout ou partie de ma thèse, je certifie avoir obtenu son autorisation écrite pour l'exercice des droits mentionnés ci-dessus. |
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