Le sommeil est constitué de cycles d'une durée d'environ 90 minutes qui incluent deux types d'états : le sommeil paradoxal et le sommeil non paradoxal.

Le sommeil non paradoxal comprend 4 phases (ou stades) : l'endormissement, le sommeil léger et deux phases de sommeil profond.

Stade 1 : l'endormissement

Il s'agit de la transition de l'état de veille au sommeil qui se produit au coucher et dans les brèves périodes de réveil durant le sommeil.

Les réactions aux stimuli du monde extérieur diminuent mais la personne demeure facile à réveiller. Des rêves courts ou des pensées errantes sont souvent rapportés durant ce stade qui dure généralement de 5 à 10 minutes. Il constitue entre 5 % et 10 % du temps de sommeil.

Stade 2 : le sommeil léger

Le sommeil léger constitue entre 40 % et 50 % du temps de sommeil. Durant ce stade, le rythme cardiaque est ralenti et la température du corps diminuée. Il y a une alternance de périodes de tension et de relaxation musculaire. À ce stade, la personne peut facilement être réveillée par des bruits ou autres.

Stades 3 et 4 : le sommeil profond

Ces stades représentent le sommeil le plus profond (le stade 4 étant plus profond que le 3) et constituent environ 10 % à 20 % du temps de sommeil. Il est plus difficile de se réveiller durant ces stades. Les muscles ont toujours leur tonus et des mouvements sont possibles. C'est durant ces stades que certains enfants peuvent présenter des terreurs nocturnes ou du somnambulisme, ou mouiller leur lit.

Les stades 3 et 4 ont tendance à être plus longs dans le premier tiers ou la première moitié de la nuit. Leur durée est plus importante à la suite d'une privation de sommeil.

Le sommeil profond est le plus réparateur pour l'organisme qui répare et régénère les tissus, construit les os et les muscles et renforce le système immunitaire.

Stade du sommeil paradoxal (ou sommeil REM pour Rapid Eye Movement)

Pendant le sommeil paradoxal, le cerveau est plus actif, la respiration et le rythme cardiaque augmentent et deviennent irréguliers, les yeux bougent rapidement (pour cette raison, ce stade est aussi appelé le sommeil avec mouvements oculaires rapides ou sommeil REM - pour Rapid Eye Movement) et les muscles sont relaxés.

C'est pendant ce stade que survient la majorité des rêves.

Ce stade survient de façon cyclique pendant toute la nuit en alternance avec le sommeil non paradoxal toutes les 80 à 100 minutes environ. Il survient 4 ou 5 fois dans une nuit de 8 à 9 heures.

La durée des périodes de sommeil paradoxal augmente au cours de la nuit pour être maximale en fin de nuit. La première période dure typiquement 10 minutes alors que la dernière peut durer jusqu'à 1 heure.

Le sommeil paradoxal constitue 20 % à 25 % du temps de sommeil. Cette proportion est plus grande durant l'enfance et l'adolescence. Il peut représenter jusqu'à 50 % du temps de sommeil chez les jeunes enfants.

Le réveil, après une nuit complète de sommeil, se fait habituellement à partir du sommeil paradoxal.

Évolution avec l'âge

La continuité et la profondeur du sommeil se détériorent au cours de l'âge adulte. Cette détérioration se traduit par l'augmentation de l'éveil et du stade 1 et par une diminution des stades 3 et 4.

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