Effets de la privation aiguë de sommeil sur la régulation de la pression artérielle et le contrôle de la vasomotricité

Effects of acute total sleep deprivation on blood pressure regulation and vasomotor control.

• Auteur / Autrice : Fabien Sauvet
• Direction : Georges Lefthériotis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et physiopathologie humaine
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Angers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pression artérielle

Sommeil -- Privation

Résumé

Les troubles du sommeil sont associés à une augmentation de l'activité du système nerveux sympathique, de la pression artérielle (PA) et une inflammation qui peuvent induire une dysfonction endothéliale. Les mécanismes impliqués dans cette dysfonction et les effets de la privation aiguë et totale de sommeil (PTS) ne sont pas encore élucidés. L'objectif de ce travail est d'évaluer l'effet de la PTS sur la vasomotricité et les liens avec des modifications de la PA et de la réponse immuno-inflammatoire. Dans une première partie, chez l'homme sain, nous observons au cours de 40 heures de PTS, une diminution de la vasodilatation cutanée induite par l'acétylcholine et une augmentation des concentrations plasmatiques de marqueurs de l'activation endothéliale. Cette dysfonction apparait avant les modifications de la PA et est associée à une augmentation de la concentration plasmatique de TNF-α et de la production d'ARNm du TNF-α par les cellules de la lignée blanche. Nous montrons également au cours d'un test d'immersion de la main dans l'eau froide (30 minutes, 5°C) et la récupération, une diminution de la température digitale et de la conductance vasculaire cutanée, associées à l'augmentation de la concentration plasmatique d'endothéline-1. Dans une deuxième partie, réalisée chez des rats sympathectomisés (réserpine), nous démontrons que la diminution des vasodilatations dépendante de l'endothélium, après 24 heures de PTS, est indépendante des modifications de la PA. Cette altération est liée à une diminution de l'activité des voies de production du NO et des prostacyclines (PGI2) et est associé à une augmentation des concentrations plasmatiques de TNF-α et d'IL-6. En conclusion, l'ensemble des résultats suggère que la PTS est un stress suffisant pour induire une dysfonction endothéliale, responsable d'une altération de la vasomotricité. Celle-ci semble être est initialement la conséquence de la réponse immuno-inflammatoire.

Sleep deprivation is associated with an increase in sympathetic nervous system activity, blood pressure (BP) and pro-inflammatory status that may induce endothelial dysfunction, a key factor in the development of cardiovascular diseases. Mechanisms that link endothelial dysfunction to total sleep deprivation (TSD) are not actually known. The aim of our work was to assess the impact of TSD on vasomotricity and relationships with BP changes and immuno-inflammatory responses. In the first part, we observed, in healthy young men, that 40 hours TSD induce a decrease of acetylcholine (ACh)-induced vasodilatation and an increase in plasma levels of endothelial activation markers. This endothelial dysfunction appeared before the increase in BP and sympathetic activity and was associated with higher plasma levels of TNF-α, and TNF-α mRNA levels in white blood cells. In a second study, we showed that 29 hours TSD induce a decrease in digital skin temperature and vascular conductance during a cold water immersion test (30 min, 5°C bath) and during the subsequent passive rewarming. This decrease of local tolerance to cold, found without modification in BP and central temperature, was associated with an increase of plasma levels of endothelin-1. In the second part, we demonstrated that the decrease of endothelial- and current- induced vasodilation observed after 24 hours of awaking were independent of BP changes, in sympathectomised (reserpined) rats. We also observed a decrease of NO and prostacyclines (PGI2) pathways activity after TSD. These results were associated with an increase in plasma levels of TNF-α, and IL-6. In conclusion, our results suggest that TSD, in healthy subjects, is a sufficient stress to trigger an endothelial dysfunction and low grade inflammation, leading to a decrease in vascular reactivity. This phenomenon is initially independent on changes in BP and sympathetic activity and is the consequence of immuno-inflammatory responses.