Le sommeil est reconnu comme un facteur essentiel d’équilibre psychologique et de récupération physique et mentale. Partout dans le monde, aussi bien aux Amériques, qu’en Europe et en Asie, le constat est le même : la proportion de petits dormeurs, en dette de sommeil, ne cesse d’augmenter. On estime qu’un tiers des adultes dorment moins que les 7 heures par jour recommandées par les autorités de santé publique pour un maintien en bonne santé.
En France, des études attestent du déclin du temps de sommeil. En 2017, il a été montré que sur 24 heures, le temps de sommeil total des adultes dans la semaine était en moyenne de 6 heures 42 minutes, soit pour la première fois en dessous des 7 heures minimales quotidiennes recommandées.
Aux États-Unis, une étude, publiée en mars 2002 dans le MMWR, bulletin épidémiologique hebdomadaire des Centres de contrôle et de prévention des maladies (CDC), indique que 28,3 % des hommes et 27,2 % des femmes âgés de plus de 18 ans dorment en moyenne moins de 7 heures par nuit. Parmi les personnes âgées de 18 à 44 ans, les hommes étaient plus susceptibles de dormir moins de 7 heures que les femmes (28,8 % vs. 25,6 %). Chez les adultes âgés de 45 à 64 ans, le pourcentage était similaire pour les hommes (31,1 %) et les femmes (30,7 %).
Le manque de sommeil, marqueur des sociétés modernes
De plus, la société moderne, active 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, entraîne un mésalignement du rythme circadien, autrement dit un décalage de l’horloge interne du corps humain. On parle de mésalignement circadien lorsque la personne est en période de veille et s’alimente alors que l’horloge circadienne interne favorise le sommeil.
On sait qu’une multitude d’activités biologiques présentent une rythmicité de 24 heures, directement contrôlée par l’horloge circadienne endogène. Leur expression appropriée au cours des 24 heures nécessite la synchronisation de cette horloge interne. Il arrive que l’horloge biologique ne soit pas en phase avec le rythme veille/sommeil que l’on impose à son organisme. C’est le cas lorsqu’un individu cherche à être actif durant tout ou partie de sa « nuit biologique » et à dormir tout ou une partie de son « jour biologique ».
Les rythmes circadiens sont générés par une horloge moléculaire présente au sein de chacune de nos cellules et commandée par une horloge centrale, située dans les noyaux suprachiasmatiques de l’hypothalamus, un ensemble de neurones qui perçoivent la lumière au travers d’un axe hypothalamo-rétinien. C’est cette horloge principale qui synchronise notamment le rythme veille/sommeil sur l’alternance entre le jour et la nuit. En cheffe d’orchestre, cette horloge centrale synchronise des horloges cellulaires dites périphériques car situées dans les divers organes et cellules, y compris dans les adipocytes qui composent le tissu adipeux (graisseux). Il existe ainsi, dans les adipocytes, un rythme circadien qui régule la capacité de ces cellules à dissiper la chaleur et à maintenir la température corporelle.
Un faisceau de données épidémiologiques et expérimentales (évaluant les effets d’une restriction de sommeil en laboratoire) suggère que le manque de sommeil serait un facteur de risque d’obésité.
Quels sont les effets d’un sommeil insuffisant et d’un mésalignement du rythme circadien sur un risque accru d’obésité ? Par quels mécanismes ces deux paramètres agissent-ils pour prédisposer les individus à grossir ? La question se pose dans la mesure où l’on a constaté au cours des dernières décennies que la diminution progressive du temps de sommeil coïncidait avec l’augmentation rapide de la prévalence de l’obésité.
« Un sommeil insuffisant et un mésalignement circadien sont des facteurs de stress pour la santé métabolique et sont associés à des effets néfastes sur la santé, notamment un risque accru de développement de l’obésité. Par exemple, une courte durée de sommeil (définie dans la plupart des études comme inférieure à 5 ou 6 heures par jour) est associée à une augmentation absolue de 38 % de l’incidence d’obésité par rapport à une durée de sommeil normale dans une méta-analyse d’études de cohortes prospectives chez les adultes. D’autres effets métaboliques indésirables sont fréquemment associés à un sommeil insuffisant et/ou à un mésalignement circadien, tels que le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires, l’hypertension et la dyslipidémie », peut-on lire dans une revue de la littérature parue en février 2023 dans Nature Reviews Endocrinology, qui fait le point sur ce que l’on sait sur les effets du manque de sommeil et du décalage du rythme circadien sur les hormones de l’appétit, la dépense énergétique, la prise alimentaire et le risque d’obésité.
Par ailleurs, le temps passé sur les écrans (télévision, consoles de jeux, ordinateurs, smartphones, tablettes) a considérablement augmenté. Les effets négatifs sur le sommeil du temps passé devant un écran s’expliquent en partie par l’exposition à la lumière vive la nuit, en particulier à la lumière bleue-verte, qui réduit les taux circulants de mélanine. La nuit, l’exposition à la lumière augmente la vigilance. De plus, le contenu des activités de temps d’écran maintient le cerveau en alerte et peut augmenter l’éveil. Ceci pourrait expliquer le lien entre les problèmes liés au temps d’écran (addiction à internet, usage problématique des réseaux sociaux, jeux d’argent en ligne) et un sommeil de mauvaise qualité.
D’autres facteurs contribuent également à perturber le sommeil, tels que la consommation de café et de thé (du fait de l’absorption de caféine), le tabagisme (par l’effet de la nicotine), la prise de boissons alcoolisées (l’alcool perturbant le sommeil), le stress émotionnel.
La leptine et la ghréline, principales hormones de l’appétit
L’effet de la restriction de sommeil sur l’appétit a notamment été exploré en déterminant les taux sanguins de deux principales hormones impliquées dans la régulation de l’appétit : la leptine et la ghréline. En effet, le sommeil et les rythmes circadiens influencent les taux de ces deux hormones.
La ghréline est produite par les cellules P/D1 de l’estomac. Cette hormone, qui augmente l’appétit, est dite orexigène. Elle diminue la dépense énergétique. Chez l’adulte sain, la sécrétion de la ghréline augmente entre les repas et diminue après les repas. Les taux de cette hormone augmentent avant et pendant les premières heures du sommeil et diminuent durant la seconde moitié du temps de sommeil. Le rythme circadien de la ghréline augmente durant le jour biologique et diminue durant la nuit biologique.
La leptine est une hormone produite par les adipocytes (cellules graisseuses), qui diminue l’appétit. Cette hormone, qui est donc anorexigène, augmente la dépense énergétique.
Des taux circulants augmentés de leptine sont associés à l’adiposité. Chez l’adulte en bonne santé, on observe des taux plus bas durant l’état de veille et des taux plus élevés au cours de la nuit. Comme pour la ghréline, les taux de leptine augmentent pendant les premières heures du sommeil et diminuent ensuite durant le sommeil. Le rythme circadien de la leptine consiste en une augmentation des taux durant le jour biologique et une diminution au cours de la nuit biologique.
D’autres hormones (anorexigènes) régulent l’appétit et servent de signaux de satiété : le PYY (peptide tyrosine tyrosine), le GLP-1 et le polypeptide pancréatique. L’hormone PYY est produite par les cellules L de l’intestin grêle et diminue l’appétit. Chez l’adulte sain, on observe les taux les plus élevés durant le jour, et les plus bas durant la nuit. Le rythme circadien de PYY consiste en une baisse des taux durant le jour biologique et une augmentation pendant la nuit.
Les profils sur les 24 heures des hormones de l’appétit que sont la ghréline, la leptine et PPY, sont modulés à la fois par les rythmes circadiens et l’activité veille/sommeil, l’activité et l’inactivité et les processus de prise alimentaire et de jeûne. Des études n’ont pas toujours rapporté des résultats allant dans le même sens concernant les taux de PYY après plusieurs jours de restriction de sommeil.
Le GLP-1 est produit par les cellules L de l’intestin grêle. Cette hormone réduit l’appétit en retardant la vidange gastrique, ce qui favorise la satiété. Chez l’adulte sain, des taux plus élevés de GLP-1 sont observés après une prise alimentaire dans l’après-midi par rapport à un autre moment de la journée. On ignore quel est le rythme circadien de GLP-1.
Le polypeptide pancréatique, produit par les cellules PP du pancréas, est une hormone qui réduit également l’appétit. On observe des taux plus élevés durant le jour après la prise de nourriture et des taux plus bas durant la nuit. Là encore, on ignore ce qu’il en est du rythme circadien de cette hormone. Les études évaluant les variations du taux de GLP-1 après un sommeil écourté pendant plusieurs jours n’ont pas livré de résultats aisément interprétables et semblent par ailleurs suggérer une réponse différente selon le sexe, la restriction du sommeil étant associée à une moindre réduction du GLP-1 chez la femme que chez l’homme.
Des études de restriction de sommeil conduites chez des adultes en bonne santé ont montré une augmentation de la ghréline (hormone orexigène) et une diminution de la leptine (hormone de la satiété).
Les effets d’un sommeil insuffisant sur le profil des 24 heures des hormones intestinales associées à la satiété, telles que le GLP-1 et le polypeptide pancréatique, sont plus difficiles à cerner, notamment parce qu’ils semblent aussi dépendre du sexe des individus.
Cela dit, les résultats concernant la diminution du taux des hormones favorisant la satiété ou l’augmentation de celles stimulant l’appétit ont parfois été peu contributifs, peu cohérents, voire contradictoires, sans doute du fait que l’évaluation correcte de l’impact du manque de sommeil sur les taux d’hormones nécessite que les échantillons sanguins soient prélevés tout au long d’une période de 24 heures, et pas seulement le matin. Par ailleurs, ces mesures ont souvent été réalisées dans un contexte d’apport alimentaire non contrôlé et sans qu’un changement de poids ne soit systématiquement rapporté (sans donc tenir compte de facteurs confondants liés à l’adiposité), ce qui limite donc la pertinence des résultats obtenus.
Études épidémiologiques et expérimentales
De nombreuses études épidémiologiques ont mis en évidence chez l’adulte une association entre un sommeil court (moins de six heures par nuit) et le risque d’obésité. Cela dit, comme toujours, corrélation n’implique pas forcément causalité. Même si ces études montrent l’existence d’une corrélation entre une courte durée de sommeil et une prise de poids, elles ne permettent pas de déterminer si le manque de sommeil est une cause ou une conséquence. Il existe en effet un grand nombre de facteurs dits confondants, tels que le stress, l’heure du dernier repas de la journée, le rythme de travail, le niveau de sédentarité, mais aussi la qualité du sommeil et l’ancienneté de la dette chronique du sommeil. Néanmoins, les résultats des études longitudinales (qui permettent de suivre la fréquence du surpoids sur le long terme) vont plutôt dans le sens d’une relation de cause à effet, autrement dit d’un lien de causalité.
Publiée en 2012 dans l’International Journal of Obesity, une étude canadienne (cohorte de l’étude des familles de Québec), avec un suivi de six ans, a montré que les petits dormeurs (entre 5 à 6 heures de sommeil) avaient eu une augmentation de l’indice de masse corporelle (IMC) et de la masse grasse, par rapport aux petits dormeurs qui avaient augmenté leur durée de sommeil à 7, voire 8 heures.
Chez des adultes maigres, lorsque l’apport énergétique est incontrôlé durant les périodes de sommeil insuffisant (c’est-à-dire soumis à aucune restriction du fait d’un libre accès à la nourriture pendant l’expérimentation), on observe une augmentation de l’apport énergétique supérieure à l’augmentation de la dépense énergétique, ce qui entraîne un bilan énergétique positif et une prise de poids.
Réalisée auprès de petits dormeurs âgés de 18 à 64 ans, une étude canadienne observationnelle prospective, réalisée sur six ans, conforte cette approche stratégique. Publiée en 2012 dans l’International Journal of Obesity, elle a montré que lorsque des petits dormeurs (ayant une durée de sommeil inférieure ou égale à 6 heures) dorment plus longtemps (entre 7 et 8 heures), le gain de poids a été réduit de plus du double par rapport à celui des dormeurs qui n’avaient pas changé leurs habitudes.
On ne dispose cependant à ce jour que de peu d’études suggérant qu’un sommeil de plus longue durée et de meilleure qualité puisse être bénéfique en termes de maintien ou de perte de poids. Des études intentionnelles supplémentaires, bien contrôlées sur le long terme et conduites sur des effectifs plus importants, sont donc nécessaires pour confirmer ces premiers résultats et évaluer la place que pourrait prendre l’allongement de la durée du sommeil dans les stratégies de prévention du surpoids et de l’obésité, en termes de réduction pondérale et de perte de masse grasse.
Des méta-analyses d’études portant sur l’effet du manque de sommeil chez des adultes minces et des adultes en surpoids ou obèses ont montré, après restriction de sommeil par rapport à la durée recommandée, des augmentations moyennes de l’apport énergétique de 235 kcal par jour chez les adultes en surpoids et de 385 kcal par jour chez les adultes obèses.
Par ailleurs, les résultats des études expérimentales dont l’objectif est d’évaluer les effets d’une restriction de sommeil dans l’environnement contrôlé d’un laboratoire sont cohérents avec ceux de plusieurs études épidémiologiques. Les données de ces deux approches complémentaires, épidémiologique et expérimentale, vont donc dans le même sens.
Surtout, les données issues de ces travaux expérimentaux sont en faveur d’un lien causal entre la privation de sommeil et l’augmentation de la prise alimentaire, conduisant à l’excès pondéral. Il importe cependant de noter que la plupart des données expérimentales sont issues d’expériences de privation de sommeil réalisées sur le court terme (une à deux nuits). Rares sont les études qui ont analysé les effets d’une période de restriction de sommeil plus longue (s’étalant entre 5 à 21 nuits comportant quatre à six heures de sommeil).
Il est important de noter que cet excès d’apport énergétique sur 24 heures chez des individus sains se produit alors même lorsque l’on observe des changements des taux d’hormones de l’appétit (diminution de la ghréline, augmentation de la leptine, augmentation du PYY) qui devraient contribuer à réduire la sensation de faim. Il semble donc que des modifications des hormones de l’appétit soient impliquées dans l’excès continu d’apport énergétique et les effets obésogènes du manque chronique de sommeil.
Parmi les mécanismes évoqués : l’activation des régions cérébrales associées aux changements de la faim et des choix alimentaires. Des expériences ont été menées chez des volontaires sains soumis à des restrictions de sommeil dans des conditions dans lesquelles l’apport énergétique était contrôlé ou non (ad libitum). Dans les deux cas, il a été observé une augmentation de l’activation d’aires cérébrales associées à un désir accru de nourriture, en particulier pour des aliments à haute teneur calorique qui peuvent donc être considérés comme « mauvais pour la santé » (unhealthy foods).
La restriction de sommeil activerait des régions cérébrales associées au circuit de la récompense, comme le putamen, le noyau accumbens, le thalamus, l’insula et le cortex préfrontal. Il a également été observé une plus forte activité dans certaines de ces structures, associées au circuit de la récompense, lors de la consommation d’aliments gras et sucrés (de type malbouffe) après une privation de sommeil.
Dans un environnement obésogène où les aliments caloriques sont à portée de main, les mécanismes sous-tendant l’augmentation de l’apport alimentaire lors d’un sommeil insuffisant seraient davantage liés aux mécanismes hédoniques qu’aux taux des hormones de l’appétit. L’hypothèse des variations hormonales serait donc trop simpliste pour expliquer l’impact du manque de sommeil sur la prise alimentaire.
Il convient de souligner que les mécanismes anatomo-physiologiques, permettant d’expliquer l’association complexe entre privation de sommeil et prise de poids, ne sont pas élucidés. Des études supplémentaires sont donc nécessaires pour mieux comprendre le lien entre manque de sommeil et risque d’obésité via une augmentation de l’apport alimentaire, et ce d’autant que l’interprétation des résultats de certaines études peut se révéler ardue. Celles-ci consistent en effet en une restriction de sommeil qui est à la fois sévère et transitoire (d’une durée allant d’une semaine à un mois) et se déroule dans un environnement non familier. Ces études ne peuvent donc pas reproduire fidèlement les comportements habituels d’une personne en dette chronique du sommeil.
Le manque de sommeil perturbe le contrôle hédonique de la prise alimentaire
Un sommeil insuffisant est associé à de mauvais choix alimentaires et à une modification des habitudes alimentaires. Plus précisément, on a constaté qu’un sommeil écourté augmente la consommation d’aliments riches en glucides, en lipides, en boissons sucrées et alcoolisées, en plus de provoquer un comportement alimentaire hédonique, qui consiste à manger pour éprouver du plaisir et non parce que l’on a faim.
Il a par ailleurs été montré qu’une restriction du sommeil (quatre heures de sommeil pendant six nuits) amplifie l’activité de régions cérébrales impliquées dans le circuit de la récompense lors de la consommation d’aliments de moindre valeur nutritive.
Un mécanisme potentiel de l’augmentation de la pulsion hédoniste pendant un sommeil insuffisant est l’activation accrue du système endocannabinoïde*, impliqué dans la récompense associée à la prise alimentaire.
Une étude américaine, publiée dans la revue Sleep en 2016, a montré qu’après quatre nuits de restriction de sommeil (d’une durée de 4,5 heures, par rapport à 8,5 heures), les pics observés en début d’après-midi du principal composé endocannabinoïde circulant (2-arachidonoylglycérol, 2-AG) étaient élevés. Cela s’accompagnait d’une augmentation de la sensation de faim et de l’appétit, ainsi que d’une moindre capacité à réfréner la prise d’une collation. Ces résultats ont été confirmés lors d’une étude comparant l’effet de 3 nuits avec 4,25 heures de sommeil, par rapport à une durée de sommeil de 8,5 heures.
Différences interindividuelles
Des études ont montré l’existence de grandes différences interindividuelles et selon le sexe dans le niveau d’augmentation de l’apport énergétique et de la dépense énergétique survenant pendant un sommeil insuffisant.
De plus, en cas de manque de sommeil, les hommes présentent systématiquement un apport énergétique plus important, une dépense énergétique plus élevée et au final un bilan énergétique positif plus important que les femmes. Malgré cela, sur le plan épidémiologique, c’est chez les femmes que l’on observe une association notable entre sommeil court et obésité.
Surconsommation alimentaire à un horaire tardif
Un autre élément à prendre en compte dans les études sur le manque de sommeil est le moment de la prise alimentaire car il a été montré que le moment où nous mangeons est un déterminant important de la santé métabolique.
Chez de nombreux individus, un sommeil insuffisant augmente l’apport alimentaire plus tard dans la journée. Or, une prise alimentaire à un moment proche de la nuit biologique est associée à une réduction de l’effet thermique des aliments (réponse énergétique à un repas), à une prise de poids et à l’obésité. Il est à noter que, lors d’une restriction calorique, une perte de poids moins importante est observée chez les personnes qui consomment une plus grande partie de leur ration alimentaire plus tard dans la journée par rapport à celles qui consomment une plus grande partie de leur alimentation plus tôt dans la journée.
Chez les adultes présentant une surcharge pondérale, la perte de poids en réponse à une restriction calorique dans des conditions de sommeil insuffisant entraîne une perte de masse musculaire au lieu de la masse grasse, par rapport à une restriction calorique dans des conditions de sommeil adéquat. Il importe également de noter que, dans des conditions expérimentales de sommeil insuffisant, le passage à des horaires de sommeil moins tardifs réduit la prise alimentaire chez les adultes maigres et entraîne à la longue une perte de poids chez les adultes souffrant d’obésité.
Il a par ailleurs été montré que la diminution de la durée du sommeil chez les adultes d’âge moyen est associée à une augmentation de la sédentarité (proportionnelle souvent au temps passé devant un écran et durant lequel la prise de nourriture est fréquente), y compris le jour suivant. Cette augmentation du temps sédentaire pourrait contribuer à réduire la dépense énergétique et à augmenter le risque d’obésité et d’altération métabolique.
Des études ont en outre montré que la somnolence au cours de la journée qui découle du manque de sommeil est fréquemment associée à une réduction de l’activité physique.
Publiée en 2013 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), une étude américaine a évalué les effets d’une restriction de sommeil (5 nuits de 5 heures de sommeil) sur le gain de poids de 16 adultes. Elle indique que la restriction de sommeil a conduit à une augmentation notable de la prise alimentaire, avec pour conséquence une prise de poids de 0,8 kg, contrairement aux sujets du contrôle dont le poids n’avait pas varié.
À l’inverse, cette étude a rapporté qu’un allongement de la durée de sommeil, avec passage d’un sommeil insuffisant à une durée optimale, diminuait l’apport calorique des participants, en particulier concernant les aliments sucrés et gras, entraînant une perte de poids.
Un résultat similaire a été rapporté en 2014 dans un article publié par une équipe américaine dans la revue Appetite. Dix jeunes adultes en surpoids, qui dormaient moins de 6,5 heures par nuit, ont accepté d’allonger leur temps de sommeil à leur domicile pendant deux semaines, de telle façon à parvenir à dormir 1,6 heure de plus. Le fait de passer d’un sommeil écourté à une durée optimale de sommeil a contribué à diminuer l’appétit (- 14 %) et l’envie de manger des aliments sucrés et salés (- 62 %).
De même, une étude américaine, publiée en 2015 dans la revue Obesity, a montré que maigrir améliore le sommeil. Une perte pondérale supérieure ou égale à 5 % permet de l’améliorer à la fois en quantité et en qualité.
Les individus en manque de sommeil seraient donc plus enclins à prendre du poids, notamment en raison d’un apport calorique supérieur aux besoins énergétiques, dû à une surconsommation alimentaire en raison de l’horaire tardif du coucher sous l’effet d’une tendance au grignotage.
Publiée en 2013 dans la revue Sleep, une étude américaine expérimentale, sur 225 adultes soumis pendant 5 nuits à 4 heures de sommeil ou à 5 nuits de 10 heures de sommeil, a montré que les sujets ayant un sommeil restreint ont gagné près d’un kilogramme de plus par rapport aux sujets du groupe contrôle (0,97 kg versus 0,11 kg). Leur apport calorique avait dépassé de 130 % leurs besoins énergétiques. Ces sujets avaient consommé environ 500 kcal supplémentaires entre 22 h et 4 h du matin. Ces résultats indiquent donc qu’une restriction de sommeil, au moins sur le court terme, favorise une prise de poids, en particulier dans un environnement où la nourriture est aisément accessible.
Au total, il ressort des études épidémiologiques qu’il existe donc une corrélation entre un sommeil court et le risque d’obésité. Les résultats des études expérimentales plaident cependant pour un lien causal entre une restriction de sommeil et une augmentation de la prise alimentaire, une altération de la régulation de l’appétit, un gain de poids et finalement un risque accru d’obésité.
Conséquences du mésalignement circadien sur la prise de poids et l’obésité
En France, plusieurs millions de travailleurs travaillent de nuit ou à horaires décalés (début du travail avant 8 h ou après 18 h). Cela concerne 20 % à 25 % des salariés, qui sont donc soumis régulièrement à des variations de leurs horaires de travail et de repos.
Ce changement régulier des horaires est associé à une désynchronisation répétée entre les rythmes circadiens établis sur un horaire de jour et le nouveau cycle activité-repos/veille-sommeil. Il se produit une désadaptation (également dénommée désynchronisation ou mésalignement) des rythmes physiologiques et biologiques par rapport aux rythmes imposés de sommeil.
Ce mésalignement circadien se produit également lors d’un phénomène baptisé « jet lag social », qui s’observe chez les personnes qui décalent leur sommeil de plusieurs heures entre le week-end et la semaine. Ce concept de social jetlag vient du fait que tout se passe comme si ces personnes volaient vers l’ouest sur plusieurs fuseaux horaires le vendredi soir et revenaient le lundi matin sans avoir jamais voyagé.
Quel est l’effet du mésalignement circadien en termes de prise de poids et d’obésité ? Il a été montré que le travail de nuit et posté est associé à des troubles du sommeil, une somnolence, de la fatigue, une moindre bonne santé physique et mentale.
De nombreux aspects du métabolisme énergétique sur les 24 heures sont influencés par les processus circadiens. D’un point de vue métabolique, un mésalignement circadien est défini par la survenue d’un apport énergétique, le maintien d’une activité et d’une veille durant la nuit biologique. Ce décalage circadien perturbe le sommeil. Il est donc probable qu’un sommeil insuffisant contribue aux altérations métaboliques observées durant un mésalignement circadien.
Un autre mécanisme par lequel le mésalignement circadien pourrait augmenter le risque d’obésité est la modification de la prise alimentaire. Ainsi, les choix alimentaires faits pendant le décalage circadien sont moins sains que ceux effectués dans des conditions de travail de jour (par exemple, moins de légumes et plus de sucreries et de graisses saturées). Cet effet a été observé à la fois chez les personnes maigres ou obèses, qui ont un travail posté. Ce décalage circadien pourrait également contribuer à la prise de poids en induisant une réduction de l’activité physique chez les hommes et les femmes maigres.
Des études chez l’animal ont par ailleurs montré que synchroniser la prise de nourriture avec l’horloge biologique limite l’obésité en stimulant la thermogenèse (dissipation de l’énergie sous forme de chaleur). Il a ainsi été mis en évidence un décalage entre les horaires de prise de nourriture et l’horloge circadienne des cellules graisseuses (adipocytes) contribue à une obésité induite par l’alimentation et à un syndrome métabolique (associé au risque de développer un diabète de type 2).
L’effet des hormones de l’appétit en cas de mésalignement circadien dans le travail de nuit ou posté est moins clair qu’en cas de sommeil insuffisant. Chez des individus en bonne santé, une désynchronisation circadienne augmente les taux de la ghréline après un repas et réduit ceux de la leptine et de PYY, ce qui devrait favoriser l’apport énergétique.
On sait encore peu de choses sur l’impact sur les hormones de la satiété (GLP-1 et polypeptide pancréatique). D’autres facteurs pourraient intervenir sur la faim en cas de non-synchronisation avec l’horloge circadienne. Des recherches supplémentaires sont nécessaires notamment pour déterminer si des expositions répétées à un décalage circadien (par exemple, durant le travail de nuit) favorisent l’apport énergétique et entraînent des changements des taux d’hormones de l’appétit. Là encore, des différences interindividuelles, possiblement liées au sexe, devraient être examinées.
Le social jetlag, qui provoque un décalage circadien de moindre amplitude, a également fait l’objet de recherches. Chez ces individus qui changent donc leurs horaires de sommeil en fin de semaine, chaque heure passée en désynchronisation circadienne est associée à un surrisque de 30 % de présenter un syndrome métabolique par rapport à la population générale. Il a été rapporté qu’une grande différence entre les horaires de sommeil entre le week-end et les autres jours de la semaine est associée à l’obésité.
Quid des effets combinés d’un sommeil insuffisant et d’un mésalignement circadien ?
L’impact d’un important mésalignement circadien sur le risque d’obésité a surtout été étudié sur les travailleurs de nuit.
Chez l’adulte, les effets combinés d’un sommeil insuffisant et d’une désynchronisation circadienne entraînent une augmentation des taux sanguins de ghréline et une diminution des taux de leptine, ce qui devrait favoriser l’apport énergétique. Cependant, cela s’accompagne également d’une diminution des taux de PYY, ce qui devrait en principe réduire l’apport énergétique. On le voit, des études expérimentales, dans des conditions d’apport alimentaire ad libitum, sont donc nécessaires pour y voir plus clair.
Il apparaît que, chez les adultes en bonne santé, lorsqu’un manque de sommeil est associé à un mésalignement circadien et que l’apport calorique est contrôlé, la dérégulation circadienne a plus d’impact que la restriction de sommeil sur les variations des hormones de l’appétit.
Par ailleurs, une restriction de sommeil a également pour conséquence une désynchronisation circadienne le matin ou une prise alimentaire la nuit. Un tel mésalignement circadien matinal contribue à un dysfonctionnement métabolique (qui entraîne, par exemple, des modifications des taux sanguins d’insuline et de glucose).
Quelles stratégies pour pallier les effets néfastes de la restriction de sommeil ?
Il existe des stratégies susceptibles d’aider les individus à minimiser les effets délétères sur la santé métabolique d’un manque de sommeil et d’un dérèglement du rythme circadien. À vrai dire, ces stratégies d’optimisation de la durée du sommeil visant à induire des effets bénéfiques sur le poids, diffèrent peu de celles recommandées dès lors que l’on parle d’hygiène de vie.
Il s’agit tout d’abord de l’activité physique, dans la mesure où il a été montré que sa pratique est associée à une moindre fréquence du syndrome métabolique. Il existe de plus un effet synergique entre inactivité physique et mauvais sommeil sur le développement du syndrome métabolique et une mortalité accrue. Par ailleurs, manger sainement, en particulier en suivant le régime méditerranéen, a été associé à une meilleure qualité de sommeil.
En outre, manger plus le soir est associé à une prise de poids et à l’obésité, en même temps que cela réduit l’efficacité des programmes de perte de poids.
Le manque de sommeil entrave le bénéfice des interventions diététiques
Plusieurs études ont par ailleurs montré qu’un sommeil insuffisant diminue l’efficacité d’un régime hypocalorique, en sapant les efforts des interventions diététiques.
Une étude américaine expérimentale, publiée en 2010 dans les Annals of Internal Medicine, a évalué dix sujets soumis alternativement pendant 14 jours à un sommeil de 5,5 heures ou de 8,5 heures (étude cross-over), tout en suivant un régime hypocalorique au laboratoire. Il a été montré que la faim augmentait durant la restriction de sommeil. Une perte plus importante de la masse maigre, mais avec maintien de la masse grasse, a été observée en condition de restriction de sommeil. Ces résultats soulignent l’importance du sommeil pour maintenir la masse maigre pendant les périodes de réduction de l’apport énergétique, en même temps qu’ils indiquent qu’un sommeil insuffisant pourrait compromettre l’efficacité et l’adhésion aux stratégies de restriction alimentaire.
De même, en 2012, une étude épidémiologique longitudinale de 24 semaines a montré que les personnes ayant une courte durée de sommeil ou une mauvaise qualité de sommeil ont perdu moins de masse grasse, alors même qu’elles n’ont consommé que 600 kcal dans le cadre d’un régime hypocalorique. Pour chaque heure supplémentaire de sommeil, la perte de masse grasse augmentait de 0,77 %, soit de 0,72 kg.
Autre conseil : éviter la lumière bleue la nuit car il a été montré que réduire cette exposition favorise une meilleure qualité de sommeil. Cette stratégie pourrait également diminuer le risque de développer un syndrome métabolique en améliorant les taux plasmatiques à jeun de glucose et la résistance à l’insuline. Là encore, des recherches supplémentaires sont nécessaires.
Il importe également d’éviter de consommer du café en fin de journée dans la mesure où la consommation de caféine à ce moment-là perturbe le sommeil. Chez l’adulte, 400 mg de caféine consommés six heures avant l’heure du coucher réduit le temps de sommeil de plus d’une heure. La consommation d’une dose de caféine équivalente à un double expresso trois heures avant l’heure de coucher habituelle entraîne, chez un individu sain, un décalage d’environ 40 minutes dans le rythme circadien de la mélatonine. L’amplitude de ce délai est d’environ la moitié de celui induit par une exposition le soir à la lumière vive.
Chez les adultes jeunes en bonne santé, de petites siestes, de 10 à 20 minutes, ont notamment été associées à une amélioration des fonctions cognitives, à une diminution de la somnolence et de la fatigue. « Une courte sieste, lorsque le temps de sommeil la nuit est insuffisant, peut potentiellement aider à réduire les effets néfastes du manque de sommeil sur la santé métabolique, mais des recherches dans ce domaine sont nécessaires ».
Ne pas fumer et limiter la consommation d’alcool, en particulier à l’approche de l’heure du coucher, font partie des recommandations pour un bon sommeil. Enfin, « il importe de s’attaquer aux stress émotionnels modernes et aux problèmes de santé mentale car ce sont des facteurs de risque importants du manque de sommeil et de l’obésité », soulignent les auteurs de l’article paru dans Nature Reviews Endocrinology.
Il ressort donc que le sommeil et le rythme circadien exercent un effet considérable sur les mécanismes de régulation de l’appétit et de la prise alimentaire. Ces deux paramètres physiologiques constituent des « piliers importants de la santé et font partie d’un mode de vie sain, au même titre qu’une alimentation saine et la pratique de l’activité physique », estiment dans Nature Reviews Endocrinology Jean-Philippe Chaput, Kenneth P. Wright et leurs collègues des universités d’Ottawa et de Boulder (Colorado).
Il importe donc d’accorder plus d’attention au sommeil et à la préservation du rythme circadien. Enfin, en matière de santé publique, la préservation d’un temps de sommeil suffisant est un message qui mériterait d’être plus largement diffusé, tant auprès des professionnels de santé que de la population générale.
Marc GOZLAN (Suivez-moi sur Twitter, Facebook, LinkedIn, Mastodon)
* Le système cannabinoïde doit sa dénomination au fait qu’il est constitué des cibles moléculaires sur lesquels agissent les dérivés du cannabis. Il comprend des récepteurs dits cannabinoïdes et des molécules qui s’y fixent.
