Sleep disorder in intensive care:myth or reality ?

mai 2013, par Amro L. , Alaoui-Yazidi A.

Introduction

Longtemps négligé, les perturbations du sommeil sont fréquentes en réanimation. En effet, la durée et la qualité du sommeil sont profondément altérées.Ceci peut être expliqué par l’environnement bruyant des services de réanimation, les soins, la douleur, les traitements et leur sevrage ainsi que la ventilation mécanique. Il est donc impératif d’être conscient de cette problématique puisqu’elle a un impact important sur le confort physique et psychique des patients. A travers cette mise au point, nous rappellerons la physiologie et la régulation du sommeil, la nature des troubles du sommeil observés chez les patients en réanimation, les causes et les conséquences de ces troubles. Quelles sont les mesures préventives et thérapeutiques visant à améliorer le sommeil de ces patients ?

Sommeil normal et particularités du sommeil en réanimation

Le sommeil normal est stratifié par l’EEG en quatre stades de profondeur croissante plus le REM (rapide eye movements sleep) qui se caractérise par une hypotonie musculaire des voies aériennes supérieurs, des mouvements oculaires rapides et des rêves. Le stade 1 correspond à l’endormissement, le stade 2 est une phase de transition vers le sommeil profond, le stade 3 correspond au sommeil profond marqué par un rythme delta. Un cycle de sommeil se caractérise par la succession de ces différents stades suivis du REM. Chaque cycle dure environ 90 minutes. Un sommeil normal comprend 3 à 5 cycles. La qualité du sommeil est caractérisée par sa quantité (temps total du sommeil), sa distribution (répartition jour et nuit), son architecture (répartition des différents stades) et enfin sa fragmentation (nombre de réveils et de micro éveils). La quantité totale de sommeil des patients en réanimation semble peu diminuée et pourrait même être normale. Certaines études ont retrouvé des durées totales du sommeil dépassant les 8,8 heures [1]. En revanche, fait marquant, au moins 50% des périodes du sommeil surviennent le jour et sont profondément fragmentées, ce qui réduit significativement la période du REM et le sommeil profond. En effet, en réanimation, l’architecture du sommeil est perturbée, marquée par une augmentation de la proportion de temps passé en stade 1, alors que le temps passé en stade 2, 3 et REM est largement diminué. De plus le nombre d’éveils et de micro éveils est augmenté expliquant ainsi la qualité médiocre du sommeil chez ces patients [2].

Régulation du rythme veille-sommeil

L’alternance des cycles veille-sommeil est une fonction physiologique qui dépend de l’activité modulatrice de réseaux neuronaux des structures corticales et sous-corticales. Il existe un rythme circadien qui détermine la régulation de ce cycle. Cette horloge interne est pilotée par des synchronisateurs externes comme l’activité sociale, les habitudes de sommeil et l’alternance lumière/obscurité. Il existe un parallèle strict entre le rythme circadien, la température corporelle et le cycle de sécrétion de mélatonine qu’on dénomme synchronisateurs internes [3]. Ces synchronisateurs naturels sont puissants et expliquent que le sommeil diurne soit moins long et moins aisé que le sommeil nocturne. Ainsi le sommeil diurne n’est pas équivalent au sommeil nocturne. Peu d’études se sont penchées sur les effets de l’anesthésie générale sur le sommeil. Des études récentes ont démontré que le propofol perturbe l’architecture du sommeil la nuit suivant l’anesthésie chez des volontaires sains en augmentant la latence d’endormissement et en diminuant la latence de survenue du stade 2. Des données plus récentes sur les effets du propofol sur la structure circadienne endogène ont démontré que ce dernier perturbe le rythme activité-repos durant les 48 heures qui suivent l’anesthésie [4]. 5 études ont montré qu’une anesthésie générale réalisée conjointement à un acte chirurgicale induit une diminution de la sécrétion de la mélatonine, la première nuit suivant l’intervention. Cette sécrétion ne retrouvant son niveau de base que 48 heures après l’intervention [5]. De toutes les études recensées dans la littérature, il semblerait que l’anesthésie générale agirait comme un facteur externe de désynchronisation sur la structure circadienne. En effet, les effets observés sur les rythmes en période post-opératoire semblent similaires à ceux que l’on peut retrouver après un décalage horaire. Ainsi il faut évoquer la question de l’impact de l’anesthésie générale sur l’horloge interne du point de vue santé publique. Il faudra donc discuter les moyens de prévention des effets délétères de l’anesthésie sur la structure circadienne particulièrement chez les patients pris en charge en ambulatoire.

Effets de la privation du sommeil

Le sommeil est essentiel et sa privation peut entraîner des dysfonctions physiologiques et psychologiques majeures. Les perturbations du sommeil sont la résultante de nombreux facteurs isolés ou intriqués, incluant les troubles du sommeil primaires (insomnie, dyssomnie, parasomnie), les causes médicales (douleur, dysfonction respiratoire ou cardiaque, obésité), les causes environnementales (bruit excessif, luminosité) ainsi que les facteurs psychologiques (dépression, stress, anxiété). La privation du sommeil est associée à des effets secondaires incluant les modifications de la réponse immunitaire et inflammatoire, des perturbations du métabolisme protéique et des troubles psychologiques graves. Chez les patients sains il a été démontré qu’une privation du sommeil était liée à un risque d’obésité par la perturbation de la régulation de la sécrétion de la léptine et la ghréline, à un risque de diabète par une insulinorésistance. Qu’en est-il des patients de la réanimation ? C’est une perception logique que le manque du sommeil « augmente le risque d’infection et de maladie » et inversement le sommeil est vital pour « guérir d’une maladie ». Chez l’animal, la privation du sommeil entraîne une augmentation de l’incidence des septicémies responsables d’une surmortalité [6]. Des études plus récentes mettent en évidence une diminution de l’activité anti-oxydante, une perte de poids, une modification du taux de leucocytes et des lymphocytes ainsi que la production d’anticorps chez les animaux privés de sommeil de façon chronique. Une expérience intéressante portant sur des sujets sains vaccinés contre le virus de l’hépatite A, le soir même les sujets étaient privés de sommeil ou autorisés à dormir normalement. En cas de privation du sommeil, le taux d’anticorps était moins élevé objectivant ainsi une altération de la réponse immunitaire responsable de la formation d’anticorps spécifiques [7]. D’autres études ont démontré que l’excrétion urinaire d’azote augmente, que le taux de cortisol urinaire, de la glycosurie, de la chlorurie et de la natriurèse diminue avec la privation du sommeil [8]. Au cours des situations aiguës, la privation du sommeil pourrait favoriser les états d’agitation, de delirium ou de confusion chez les patients de réanimation.
Ainsi les perturbations du sommeil pourraient avoir des conséquences non négligeables sur le pronostic et le devenir à moyen et à long terme des patients hospitalisés en réanimation.

Conséquences de l’altération du sommeil en réanimation

La mauvaise qualité du sommeil est, aux dires des patients, l’un des pires souvenirs qu’ils conservent de leur séjour en réanimation. Ainsi 38% se rappellent ne pas être arrivés à dormir, 40% se souviennent de réveils au milieu de la nuit et 35% disent avoir du mal à s’endormir. Fait marquant, cette altération de la qualité du sommeil est perçue tout au long du séjour [9].

1. Conséquences neuropsychiques

Elles sont les mieux connues de l’altération du sommeil en réanimation. Il est bien démontré que la carence en sommeil est associée à une irritabilité marquée, à une perte de mémoire, une inattention et des hallucinations [10]. Tous ces signes constituent les critères de confusion utilisés habituellement dans les échelles visant à quantifier et à qualifier le delirium en réanimation. Or ce dernier a un impact négatif sur le pronostic des patients. La participation à la genèse d’un delirium est donc l’une des conséquences neuropsychiques délétères des altérations du sommeil en réanimation.
D’autres travaux ont montré que ces altérations du sommeil affectaient la qualité de vie des patients pendant et après leur séjour en réanimation : altération prolongée du sommeil, troubles de la mémoire, dépression, et parfois un syndrome de stress post-traumatique [11]. Enfin, il est bien connu dans le syndrome des apnées du sommeil que la fragmentation du sommeil induit des altérations des fonctions cognitives [12].

2. Autres conséquences

Les perturbations du sommeil en réanimation pourraient avoir une action immunosuppressive, il existe en effet une relation entre sommeil et système immunitaire. Ils sont associés aussi à des déséquilibres hormonaux multiples. Les troubles du sommeil en réanimation augmentent légèrement l’activité thyroïdienne et est associée à la perte de la variation circadienne des catécholamines. Les niveaux de cortisol sont habituellement élevés en réanimation.
Enfin, la privation de sommeil, considérée comme un état pré-diabétique, s’accompagne d’une insulinorésistance laquelle est fréquente chez les patients de réanimation [13]

Mécanismes et causes de l’altération de la qualité du sommeil en réanimation

Améliorer la qualité du sommeil des patients hospitalisés en réanimation implique de mieux connaître les causes de son altération. Certaines de ces causes sont évidentes, liées à la pathologie elle-même comme la douleur, la sévérité de la maladie en cause. Ainsi, les patients admis avec des scores de sévérité élevés ont un sommeil plus altéré. Enfin, de façon plus spécifique, certaines pathologies comme le sepsis semblent avoir de façon indépendante un impact délétère sur la qualité du sommeil [1]. Au-delà de ces facteurs, un certain nombre de déterminants liés aux interventions humaines et aux thérapeutiques semblent impliqués.

Bruit, lumière et interventions humaines

L’une des premières grandes études consacrées au sommeil en réanimation avait montré que les interventions humaines, les tests diagnostiques et le bruit ambiant représentaient les principales causes de réveil [2]. En effet, en réanimation les niveaux de bruit diurne et nocturne sont supérieurs aux recommandations des principales agences environnementales et peuvent atteindre plus de 85 db. Néanmoins, il n’est pas la seule cause d’éveils et de micro éveils. Les activités de soins y contribuent largement. La réduction du bruit peut être obtenue avec des méthodes simples : création de chambres individuelles, l’adaptation des réglages d’alarmes, l’utilisation de bouchons d’oreilles, certains auteurs ont proposé la musicothérapie, l’éducation du personnel médical et paramédical afin de limiter les conversations au chevet des patients.
L’exposition à la lumière perturbe le rythme circadien, en effet la sécrétion de mélatonine est influencée par la lumière. La promotion du sommeil peut être favorisée par la diminution de l’intensité des éclairages nocturnes ou par l’utilisation de bandage oculaire mais l’impact de cette technique en terme de majoration de la confusion n’a pas été évalué et semble discutable [14].

Les agents pharmacologiques

En réanimation, l’impact de la sédation sur le sommeil est majeur. La sédation et le sommeil partagent un certain nombre de caractéristiques : ils empruntent les mêmes voies neurophysiologiques, induisent une hypotonie musculaire et une dysrégulation thermique et entraînent une dépression respiratoire. Cependant, contrairement à la sédation, le sommeil est spontané et circadien, totalement réversible par les stimuli externes. Il est clair que tous les sédatifs utilisés en réanimation altèrent le sommeil [15]. D’un côté, ils augmentent la durée et la continuité du sommeil et d’un autre côté, ils altèrent les caractéristiques électroencéphaliques du sommeil normal. Parthasarathy et al [16] ont évalué le bénéfice de la dexmedetomidine sur la qualité du sommeil et le niveau d’inflammation systémique chez les patients en réanimation avec des résultats très intéressants. Les anti-inflammatoires non stéroïdiens augmentent les phases d’éveil et diminuent la qualité du sommeil par l’inhibition de la synthèse des prostaglandines et en diminuant la synthèse de la mélatonine. Les catécholamines peuvent affecter la qualité du sommeil par la stimulation des récepteurs adrénergiques. Les bêtabloquants et les antagonistes des récepteurs H2 peuvent entraîner des insomnies et des cauchemars. Les agonistes bêta 2 adrénergiques, les corticoïdes et la théophylline sont également pourvoyeur de modification de l’architecture du sommeil. L’accumulation de bêtalactamines ainsi que les quinolones (probablement par inhibition du récepteur GABA) sont responsables d’agitation et de trouble du sommeil. Longtemps, ces désordres étaient attribués à la réaction de défense de l’organisme et non aux antibiotiques [17].

Sommeil et ventilation mécanique

La ventilation invasive

La ventilation mécanique est considérée comme une source majeure d’altération de la qualité et de la quantité du sommeil chez les patients de réanimation. Ceci peut être expliqué d’une part par les facteurs cités ci- dessus (bruit, activités de soins…) mais aussi par d’autres facteurs qui lui sont spécifiques : inconfort lié à la sonde d’intubation, anxiété par incapacité de communiquer, et la sévérité de la maladie.
Le mode de ventilation choisi semble influencer la qualité du sommeil. Ainsi, comparés aux patients ventilés en mode assisté contrôlé, les patients ventilés en aide inspiratoire présentent une fragmentation du sommeil plus marquée et des éveils plus fréquents. En aide inspiratoire, ces éveils semblent faire suite à des apnées centrales [18]. Cabello et al.[19] ont comparé l’impact de trois modalités ventilatoires sur la qualité du sommeil, chez des patients conscients et non sédatés. Ces trois stratégies ventilatoires étaient randomisées de façon successive : ventilation assistée contrôlée (VAC), ventilation spontanée avec aide inspiratoire (VSAI) et ajustement automatique de l’aide inspiratoire par le système SmartCare® (VSAIa). Ce système automatisé permet un ajustement continu du niveau d’aide inspiratoire afin de maintenir le patient dans une « zone de confort », selon la fréquence respiratoire, le volume courant et la valeur expiratoire de la PCO2 (EtCO2). L’hypothèse était que le système automatisé pourrait améliorer la qualité du sommeil en diminuant les épisodes d’éveil et de microéveils liés à l’hyperventilation relative qui peut survenir au cours du sommeil. Cependant, aucune différence n’a été détectée concernant l’architecture, la fragmentation et la quantité de sommeil.
L’absence de différence était probablement liée au fait que la ventilation minute restait identique avec les trois modalités ventilatoires. L’optimisation des paramètres ventilatoires parait donc importante pour une meilleure qualité du sommeil.

La ventilation non invasive

Le sommeil en ventilation non invasive connaît un regain d’intérêt. Chez des patients ventilés pour BPCO, la VNI à domicile augmente la durée du sommeil sans en améliorer la qualité. Cependant alors que l’on pouvait supposer que l’absence de sonde trachéale, d’aspirations ou de sédatifs minimisent l’altération du sommeil, il est devenu claire que la VNI est associée à des facteurs spécifiques d’altération de la qualité du sommeil, c’est par exemple le cas des fuites. Minimiser ces fuites diminuerait le nombre des éveils. Le rôle de la dysharmonie patient-ventilateur a été étudié par Rabarimanantsoa et coll chez les patients BPCO ventilés de façon chronique à domicile [20]. Globalement, 84% des dysharmonies survenaient lors des périodes de sommeil non REM. 35% des micro éveils étaient précédés d’une dysharmonie mais n’étaient pas accompagnés d’apnées ni d’hypopnées. Enfin, la fréquence des dysharmonies était positivement corrélée au nombre d’éveils (r= 0,95), et de micro éveils (r= 0,88) et négativement corrélée à la proportion de sommeil REM (r= 0,65).
Il est clair que l’optimisation de l’harmonie patient-ventilateur doit rester un objectif majeur du clinicien en charge de patients ventilés.

Sommeil et sevrage

Ceriana et coll. [21] ont mené une étude auprès de 16 patients transférés de réanimation en unité de sevrage longue durée. 10 patients étaient ventilés en aide inspiratoire et les 6 autres ventilaient spontanément. Tous ont bénéficié d’un enregistrement polysomnographique. Fait marquant, tous les patients présentaient des altérations de la structure de leur sommeil. Aucune différence n’était retrouvée entre les patients ventilés et non ventilés en terme de quantité ou de qualité de sommeil.
Le sevrage lié à l’arrêt brutal du fait de l’hospitalisation du tabac, de l’alcool, du cannabis, des antidépresseurs, de la cocaïne…peut aussi affecter le sommeil de ces patients. La clonidine peut être utilisée pour contrôler les symptômes du sevrage en opiacés. L’arrêt quotidien de la sédation doit être proposé chaque fois que cela est possible.

Conclusion

Les troubles quantitatifs et qualitatifs du sommeil chez les patients en réanimation sont fréquents. Ces fragmentations et dettes du sommeil sont liées à la nature et à la gravité des pathologies justifiant une prise en charge en réanimation, leurs traitements et aussi à l’environnement. Chez ces patients atteints de défaillances multi viscérales, il existe des perturbations des rythmes biologiques et des troubles endocriniens ultradiens et circadiens qui s’associent à la perte de la régulation homéostasique du sommeil. Le respect des recommandations, quant à la gestion de la sédation, l’amélioration des conditions de travail en réanimation, l’optimisation des réglages de la ventilation peuvent contribuer significativement à l’amélioration de la qualité du sommeil chez ces patients fragiles.

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