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TPE sommeil et vigilance

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Document transmis par : pipouuux-296502


Publié le : 5/3/2018 -Format: Document en format HTML protégé

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TPE sommeil et vigilance
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TPE sommeil et vigilance




BOURSIER Louise DESOUZA Arnaud REAU Justine BONIN Juline 1°S1

















Thème : Individuel et collectif
Problématique : Quels sont les effets du manque de sommeil sur notre vigilance ?














Enseignants encadrant le TPE : Mr SILOBRE et Mme DUMAS
SOMMAIRE

INTRODUCTION p.3

I - LE SOMMEIL p.4-13
1°/ Généralités p.4
2°/ Les phases et rythmes du sommeil p.5-9
3°/ Les troubles du sommeil p.10-11
4°/ La mélatonine p.11-13
II - LA VIGILANCE p.13-15

1°/ Définition de la vigilance p.13
2°/ Comment la mesurer ? p.13-14
3°/ Facteurs engendrants une baisse de vigilance p.14
4°/ Variations de la vigilance pendant la journée p.14-15

III - LIEN SOMMEIL-VIGILANCE : COMPTE-RENDU SCIENTIFIQUE p.15-23

1°/ Expériences p.15-16
2°/ Matériel et méthodes p.16-20
3°/ Résultats p.20-22
4°/ Discussion p.22-23

CONSLUSION p.24

-QUIZZ : Etes vous du soir ou du matin p.25-27
Echelle d'Epworth p.28
-LE SAVIEZ-VOUS  p.29
LEXIQUE p.30
BIBLIOGRAPHIE p.31
ANNEXE p.32-33


Introduction :



" Que se passe-t-il lorsque nous dormons ? Comment fonctionne le sommeil ? Comment bien ou mieux dormir ? Faut-il et peut-on moins dormir ? " Autant de questions qui concernent notre corps durant les heures où nous ne sommes pas conscients de son fonctionnement. La façon dont nous vivons ces heures, la quantité et, surtout, la qualité de notre sommeil conditionnent très largement notre forme physique et notre équilibre psychique. C'est sans doute en comprenant mieux comment notre sommeil s'écoule, que nous pourrons tirer le plus de profit de ces moments essentiels, souvent trop négligés de notre vie.

Notre journée est marquée par de nombreuses phases et notre vigilance varie tout au long de la journée. Une baisse de vigilance peut provoquer de nombreux boulversements plus ou moins graves dans notre vie. Ainsi il est intéressant de savoir comment varie notre vigilance mais également quels sont les facteurs qui provoquent une baisse de celle-ci.


Ainsi notre TPE va porter sur : LE SOMMEIL & LA VIGILANCE. Nous essayerons de répondre à la problématique suivante : « Quels sont les effets du manque de sommeil sur notre vigilance ? ». Nous nous intéresserons au lien entre ces deux caractéristiques.








I- Le sommeil

Le sommeil occupe près d'un tiers de notre vie, il garantit notre bon équilibre physique et psychique. Pourtant, il renferme encore bien des secrets sur sa régulation, mais aussi sur sa raison d'être.


1°/ Généralités


Il existe des variations de la qualité et de la quantité de sommeil en fonction de l'âge. Le sommeil d'un nouveau-né se construit : il dort environ 16 heures par jour, et au fur et à mesure qu'il grandi, son temps de sommeil diminue progressivement, jusqu'à atteindre 9 heures en moyenne à l'adolescence, et 8 heures à l'âge adulte. Il existe une très grande variation dans les besoins en sommeil. Certaines personnes peuvent se contenter de quatre ou cinq heures de sommeil seulement, alors que d'autres ont besoin de dix ou onze heures de sommeil, toutes étant physiquement et mentalement parfaitement reposées. Ces différences peuvent être liées à l'activité intellectuelle de chacun, au mode de vie?

























La durée du sommeil est très différente d'un individu à l'autre. Les données du graphique sont basées sur les critères actuels d'un sommeil suffisant et reposant. Les différences entre les petits dormeurs (<6 heures) et les grands dormeurs (>9 heures) portent principalement sur la durée du sommeil lent léger. D'après ce graphique, on peut noter que la plupart des petits dormeurs sont des femmes, alors que les grands dormeurs sont essentiellement des hommes.

2°/ Les étapes du sommeil


Le cerveau connaît trois états, liés entre eux : l'état de veille, le sommeil lent et le sommeil paradoxal. Ces trois états de vigilance ont été définis à l'aide de données de trois principaux instruments d'études :
-l'électroencéphalogramme, qui enregistre l'activité cérébrale ;
-l'électromyogramme, qui mesure l'activité musculaire ;
-l'électro-oculogramme, qui étudie les mouvements oculaires.


Pour regrouper les différentes phases de notre sommeil il existe un moyen très simple pour observer comment évolue le sommeil pendant la nuit. Il s'agit du train du sommeil.
Chaque petit train correspond à un cycle de sommeil et est composé de plusieurs wagons qui représentent les différents stades de sommeil. La longueur des trains (c'est-à-dire la durée des cycles) mais aussi leur composition, varie d'âge en âge: chez le nouveau né, chaque train est constitué de 2 wagons (1 wagon de sommeil agité et un wagon de sommeil calme) alors que chez l'adulte, chaque train en comprend 5 (2 wagons de sommeil lent léger, 2 wagons de sommeil lent profond, 1 wagon de sommeil paradoxal).

Le train du sommeil




-L'état de veille (ou l'éveil) :

Il caractérise tous les instants conscients au cours d'une vie. Il constitue environ deux tiers du temps chez l'adulte. Selon un cycle journalier, l'activité de la conscience varie. L'état de veille oscille entre des temps d'éveil actif, où notre capacité de vigilance est élevée, notre rendement intellectuel important et les chances de s'endormir sont faibles, et des temps d'éveil passif, au cours desquels notre capacité de vigilance est beaucoup plus faible, les gestes sont plus lents, le temps de réaction plus long et où il y a une forte probabilité d'endormissement.


Au cours d'une nuit normale, on peut observer, grâce aux données, une succession de cinq phases formant un cycle d'environ une heure et demie à deux heures, et se répétant quatre à cinq fois. On distingue alors deux formes de sommeil :


-Le sommeil lent :

Il est caractérisé par une baisse progressive de la fréquence et une augmentation de l'amplitude des ondes enregistrées sur l'électroencéphalogramme. Il est constitué de quatre phases, notées de I à IV :

>Phase I :
Il correspond à l'endormissement et à 5% du sommeil, il se traduit par un état de somnolence. La courbe de l'électroencéphalogramme est de faible amplitude : les mouvements oculaires sont très lents et l'activité musculaire est ralentie. On observe quelques signes : bâillements, paupières lourdes,?La moindre stimulation peut réveiller le dormeur.

>Phase II :
C'est le sommeil léger et il correspond à 45% du sommeil. L'activité cérébrale est ralentie, les mouvements oculaires sont arrêtés, la température du corps est en baisse et la respiration est régulière mais ralentie. On note une diminution des sensations, mais le moindre bruit reste susceptible de réveiller le dormeur.

>Phase III :
Il correspond au sommeil profond (ou lent) et représente 7% du sommeil. Les ondes cérébrales sont de plus en plus lentes, il n'y a pas de mouvements oculaires, les muscles sont détendus, et la respiration est lente et régulière. C'est une période de sommeil réparateur et c'est à ce moment que des troubles de sommeil peuvent apparaître.

>Phase IV :
C'est le sommeil le plus profond et il correspond à 15% du sommeil. Lors de cette phase, on n'observe pas d'activité musculaire et aucun mouvement oculaire. Le corps se repose et récupère, et il sera plus difficile de réveiller le dormeur durant cette période. Cette phase prépare l'arrivée du sommeil paradoxal.

Le sommeil lent (de la phase I à la phase IV) dure à peu près 60 à 90 minutes après le début de l'endormissement.


-Le sommeil paradoxal ( Phase V ) :

Il représente 28% du sommeil. Les données de l'électro-encéphalogramme révèlent une activité cérébrale comparable à celle de l'état de veille, bien que le sujet soit profondément endormi (d'où le terme de paradoxe). Au cours de cette phase, on observe une activité cérébrale rapide, des mouvements oculaires rapides, non coordonnés, une paralysie temporaire, le rythme cardiaque augmente,et la respiration est plus rapide, irrégulière et peu profonde. Ce sommeil semble jouer un rôle dans la réparation de la fatigue nerveuse, favorise la concentration et la mémorisation, et c'est le moment du rêve, ce dernier ayant un rôle encore énigmatique. Le sommeil paradoxal (ou phase V) dure environ 20 à 30 minutes.


Avec l'âge, le pourcentage du sommeil lent (ou profond) augmente alors que celui du sommeil paradoxal baisse. Le sommeil lent représente donc la plus grande partie du sommeil total, comme on peut aussi le voir dans ce graphique (les phases I, II, III et IV constituent le sommeil lent):


A la fin d'un cycle, plus précisément à la fin du sommeil paradoxal, on peut : soit passer du sommeil à l'état de veille, soit un nouveau cycle démarre. Le dormeur peut aussi se réveiller au milieu du cycle.
Pour une nuit moyenne de 7h30, le stade 1 représente environ 30 minutes, le stade 2, environ 240 minutes soient 4 heures, les stades 3 et 4, environ 90 minutes soient 1h30, et enfin le stade 5 qui représente 90 minutes
environ.

Cycles de sommeil

Une nuit typique est rythmée par la succession de quatre ou cinq cycles de sommeil, au cours desquels surviennent différentes phases. En fait, le sommeil dit lent, qui va de l'endormissement au sommeil profond (du stade 1 au stade 4), constitue la majeure partie du cycle. Pendant cette période, il y a peu de mouvements oculaires. Le reste du cycle est représenté par le sommeil dit paradoxal (SP, stade 5). La durée du SP augmente à chaque nouveau cycle, et le réveil a lieu peu de temps après sa dernière apparition. Schématiquement, le SP correspond à la période où l'on rêve.

Les rythmes :

Les rythmes de la vie concernent les choses qui reviennent périodiquement dans la vie de l'individu. Ces choses peuvent être d'ordre psychologique (battements du c?ur, sommeil, respiration?), cérébral (concentration, disponibilité?), social (les repas?).

L'activité de l'individu est directement précédée par une autre courbe parallèle qui est celle de notre température corporelle. Lorsque la température s'élève, notre organisme se prépare à une phase active, éveillée, efficace. Lorsque la température baisse, la vigilance ne tarde pas à diminuer. Ces notions conduisent à un bon nombre de réflexions sur les rythmes scolaires imposés aux enfants : l'heure des siestes à l'école maternelle, l'heure habituelle des cours qui ne correspond guère aux meilleurs moments d'activité intellectuelle, meilleure période d'apprentissage que l'hiver.


Il existe chez l'Homme des molécules du sommeil qui favorisent ou au contraire perturbent le sommeil. D'abord la mélatonine, l'hormone du sommeil qui est sécrétée quand il fait noir. Elle est par contre inhibée lorsque la rétine perçoit la lumière. Il y a alors sécrétion du cortisol, l'hormone de réveil qui est à son maximum entre 7 heures et 8 heures ce qui permet de se réveiller facilement. Se rendormir est au contraire une erreur car, vers 9 heures, notre corps se met à sécréter des molécules qui encouragent le sommeil lourd, et donc on a du mal a se lever et souvent on est de mauvaise humeur...


Les rythmes biologiques peuvent être classés selon quelques critères.
Voici les principaux rythmes biologiques de l'Homme.

On appelle rythmes CIRCADIENS (du latin circa =  « autour » et dies = « jour »), les alternances, aux environs de 24 heures, de certaines de nos fonctions biologiques, dont le rythme veille-sommeil est l'une des plus importantes. Dans les conditions normales, cette alternance est synchronisée par le rythme jour-nuit, par nos périodes d'activité et de repos. Notre température corporelle varie au long de ces cycles de 24 heures ; d'une valeur minimale de 36,7° environ à 6heures du matin, la température s'élève au cours de la journée pour atteindre environ 37,5° vers 17 heures.


? Le rythme biologique circadien profond, inné, n'est pas de 24 heures, mais de 25 heures. Les oscillations de la température, de la sécrétion du cortisol, et vraisemblablement aussi les rythmes de sommeil paradoxal, reculent d'une heure toutes les 24 heures. En libre cours, ce rythme reste très stable aux environs de 25 heures.

On appelle rythmes ULTRADIENS (pour une plus haute fréquence) des périodes plus courtes, de quelques minutes à quelques heures, qui régulent nos jours et nos nuits. Les cycles nocturnes de sommeil de 1 h 30 à 2 heures, les alternances de sommeil lent et de sommeil paradoxal en sont les témoins, la nuit. Dans la journée, nous alternons des cycles de repos et d'activité, de fatigue et de grande efficacité: phases d'éveil actif au cours desquelles nous sommes très vigilants, et phases d'éveil passif au cours desquelles nous sommes beaucoup moins vifs, beaucoup moins efficaces. Ces rythmes influencent nos performances physiques et mentales, et nous connaissons bien le creux très net de nos possibilités de 13 ou 14 heures, alors que nous sommes généralement en pleine forme vers 17 heures.
Les altérations de rythme
Il existe des altérations de phase d'origine externe mais également interne.

altérations de phase d'origine externe : Ceux sont les difficultés rencontrées par les personnes soumises à de nombreux changements d'horaires. Au cours de ces changements, le cycle veille-sommeil se trouve brutalement déphasé par rapport à l'environnement habituel. Le sujet va rapidement adapter sa vigilance: en deux ou trois jours, il se réveillera et s'endormira en fonction du rythme de soleil du nouveau lieu.
Organisation circadienne des états de vigilance








altérations de phase d'origine interne : On peut en décrire deux grands types: les altérations de phase par retard ou avance sur l'horaire, ou des périodicités circadiennes anormales. Ces interactions font qu'en moyenne, chez les Français, les heures de sommeil se situent entre 22 heures ou 23 heures le soir et 6 ou 8 heures le matin. Ces personnes déphasées par rapport à ce rythme qu'il s'agisse des « gens du soir » qui ont plus grand mal à s'endormir avant 2 heures du matin ou des « gens du matin » qui souvent sont debout à 4 heures ou 5 heures ; ils n'ont pas un sommeil de nature particulière, mais leur moment de vigilance maximale est décalé vers 15-16 heures pour les « lève-tôt »et vers 19 heures pour les « couche-tard ».
Phases

A : Retard de phase : Le rythme a une période de 24 heures mais le sommeil, d'une durée de 8 heures, est retardé de 3 heures par rapport aux horaires habituels (22 heures - 6 heures). B: Avance de phase : Le rythme a une période de 24 heures mais le sommeil, durée de 8 heures, est avancé de 3 heures par rapport aux horaires habituels (22 heures - 6 heures). : C : Périodicité de plus de 24 heures : Le rythme veille sommeil n'est plus entraîné sur 24 heures. Il a une période spontanée de 27 heures, il se décale tous les jours de 3 heures sur l'horaire standard.
3°/ Les troubles du sommeil

Il est certain que le sommeil a principalement une fonction de récupération : il élimine la fatigue et restaure l'organisme. La nécessité de dormir est naturelle, et pourtant, malgré cette évidence, le rôle du sommeil est encore bien mystérieux.
L'étude révèle que le sommeil se prépare pendant l'état de veille, et ainsi, la qualité de l'éveil influence la qualité du sommeil. De la même manière, les perturbations du sommeil ont des conséquences sur les performances des activités physique et intellectuelle de la journée. Il existe plusieurs types de dysfonctionnements liés au sommeil :

-Le manque de sommeil, dû à une restriction plus ou moins consciente de sommeil, n'est pas sans conséquence. Il peut provoquer des troubles psychiques tels que les troubles de l'humeur, où la personne est plus irritable pour des événements quelconques et est moins concentrée, les troubles de la sensibilité, les troubles de la mémoire, ou encore les troubles de la sphère visuelle pouvant entraîner des hallucinations.

-La narcolepsie (ou maladie de Gélineau), trouble pathologique, est caractérisée par une somnolence ayant lieu le jour, associée à des crises soudaines de catalepsie. Ces crises sont souvent provoquées par de vives émotions comme la joie ou la colère et ne durent généralement que quelques minutes. L'accès cataplectique est interprété comme le passage direct de l'éveil à celui du sommeil paradoxal, d'où la présence de certains souvenirs de rêve lors du réveil d'une personne atteinte, la paralysie entre le sommeil et l'éveil, ou la présence d'hallucinations impossibles à distinguer entre le rêve et la réalité.

-Le syndrome des apnées du sommeil (SAS), fréquemment associé au ronflement, est caractérisé par des troubles respiratoires provoquant une perturbation du sommeil qui n'est plus reposant. Ils se manifestent plus de cinq fois par heure de sommeil et entraînent de la fatigue, une baisse des performances physiques et intellectuelles pendant la journée. Le dormeur n'est pas conscient de ses arrêts respiratoires ni de ses ronflements.

-Les hypersomnies sont définies par une durée de sommeil habituelle de sommeil supérieure à 12 heures. Les hypersomniaques se plaignent d'être toujours fatigués, même après une sieste, car, contrairement à la narcolepsie, ces siestes ne sont pas reposantes.

-L'insomnie est un trouble caractérisé par une difficulté à trouver le sommeil, mais il n'est pas un trouble du sommeil mais un trouble de l'éveil. Elle peut être causée par une maladie quelle qu'elle soit (dépression?), par un évènement accidentel, soit physique ou psychologique (douleur, indigestion?), soit psychique (toute cause de surexcitation, ou toute émotion, comme l'anxiété, le stress),... La sieste devient, alors, indispensable et contribue à déstabiliser davantage le rythme du sommeil. Cette insomnie peut durer des années si elle n'est pas prise en charge sérieusement.

-Les parasomnies sont des troubles observés pendant le sommeil, liés au sommeil lent, au sommeil paradoxal, ou à la transition du sommeil à l'éveil. Les parasomnies regroupent plusieurs troubles :

? Le somnambulisme est un trouble de l'éveil, dont la cause est inconnue. C'est le passage difficile du sommeil profond à l'éveil, et c'est pourquoi le matin le somnambule ne se souvient pas de ce qu'il a fait. Il ne faut pas le réveiller : il peut se montrer agressif car dérouté.
? La terreur nocturne se manifeste en début de nuit. Il s'agit d'une peur sans raisons où pendant son sommeil, le dormeur crie, a les yeux ouverts, transpire? Le réveil se montre difficile, et le matin, la personne n'a aucun souvenir. Comme le somnambulisme, la terreur nocturne est le passage difficile du sommeil profond à l'éveil, et il vaut mieux éviter de réveiller le dormeur puisqu'il se montrerait agressif car désorienté.

? La somniloquie se manifeste généralement pendant le sommeil lent. La personne parle en dormant, parfois au moment de l'endormissement, dans un demi-sommeil, et ce qu'il dit est incompréhensible. Lorsqu'il se manifeste pendant le sommeil paradoxal, les mots ont plus de sens, mais il n'est pas possible de dialoguer avec le dormeur.

? Le cauchemar survient pendant le sommeil paradoxal. Il s'agit d'un rêve qui fait peur, qui témoigne de préoccupations, d'une certaine anxiété, ou de traumatismes. La personne se souvient de ce dont elle a rêver.

? Le bruxisme, grincement involontaire des dents au cours du sommeil, est une parasomnie fréquente. Il augmente pendant les périodes de stress et doit avoir pour origine une mauvaise occlusion des mâchoires associée à des mécanismes neurologiques ou psychologiques. Il se manifeste dans 80% des cas au cours du sommeil léger (phase II), et dans 20 % des cas pendant le sommeil paradoxal.


Ces troubles du sommeil ont des répercussions, plus ou moins graves selon les cas, sur la quantité et la qualité du sommeil. Certains traitements sont efficaces pour les soigner ou pour atténuer les symptômes liés au trouble concerné.

4°/ La mélatonine














La mélatonine est une hormone naturelle qui est produite par la glande pinéale (située à la base du cerveau) dès q...


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