Sleep and hypo-metabolism [Sommeil et hypométabolisme].

Résumé

Metabolic rate (MR) of endotherms is lower during sleep than quiet wakefulness (W), largely as a result of a regulated lowering of body temperature (Tb) during slow-wave sleep (SWS). ln mammals this decrease in regulated Tb is evidenced by a lowered hypothalamic thermosensitivity. ln avian thermoregulatory systems spinal thermosensitivity is lower in SWS than in W. In rapid eye movement sleep (REMS) there is a severe inhibition of the thermoregulatory systems. Hypothalamic cells that are thermosensitive during W become less so during SWS and become totally insensitive to temperature during REMS. The adjustments in thermoregulatory systems of endotherms that result in lower Tb and MR during SWS have been shaped by natural selection in different species to produce a variety of adaptations for energy consenation. Bouts of torpor, hibernation, or noctunal hypothermia consist mostly of SWS, and these states involve a downward resetting of hypothalamic thermosensitivity in mammals and spinal thermo-sensitivity in birds. A physiological mechanism underlying this change in regulation of Tb may be related to the regulation of breathing and acid-base balance. Retention of CO2 occurs at the onset of sleep, shallow torpor, and hibernation and release of excess CO2 occurs when these states are reversed by arousal. lncreased plasma CO2 may have a direct effect on hypothalamic neurons involved in thermoregulation, resulting in a decline in regulated Tb. Chez les endothermes, le taux métabolique, plus bas durant le sommeil que durant l'éveil, s'explique par une baisse contrôlée de la température du corps (Tb) durant le sommeil lent. Chez les mammifères, cette chute de température s'accompagne d'une baisse de la thermo-sensibilité de l'hypothalamus. Chez les oiseaux, la thermosensibilité spinale est plus basse durant la phase de sommeil lent que durant l'éveil. Pendant le sommeil, durant la phase de mouvements oculaires rapides, il existe une importante inhibition des systèmes thermo-régulateurs. Les cellules de l'hypothalamus qui sont thermosensibles durant l'éveil perdent leur sensibilité durant la phase de sommeil lent et deviennent totalement insensibles à la température durant la phase de mouvements oculaires rapides. Chez les endothermes, les ajustements du système thermorégulateur qui amène une baisse de la température du corps et du taux de métabolisme durant le sommeil lent sont le résultat de la sélection naturelle qui produit, chez différentes espèces, des adaptations diverses pour la conservation de l'énergie. Les épisodes de torpeur, d'hibernation et de d'hypo-thermie nocturne consistent surtout en un sommeil de type lent et impliquent un réajustement vers le bas de la thermosensibilité hypothalamique chez les mammifères et de la thermosensibilité spinale chez les oiseaux. Un des mécanismes physiologiques sous-jacents à ce changement de la régulation thermique suppose probablement la régulation de la respiration et de l'équilibre acide-base. Il y a rétention de CO2 au début du sommeil, de la torpeur légère ou de l'hibernation, et un rejet du CO2 en excès au réveil. L’augmentation de CO2 du plasma peut avoir un effet direct sur les neurones de l'hypothalamus impliqués dans la thermorégulation, ce qui se traduit par une chute de la température contrôlée du corps.