En règle générale, une compétition se déroule en trois temps : l’échauffement, la performance, la récupération, le tout sur un temps limité à quelques heures. Il existe un sport dans lequel la compétition se déroule sur plusieurs jours, voire sur plusieurs semaines et même plusieurs mois : la course au large. En effet, une fois embarqué, les voiles hissées et le départ donné, impossible de quitter son engin de course jusqu’au retour au port, ce qui sous-entend de rester en compétition pendant toute cette période. Pour en donner une image « terrestre », il suffit de s’imaginer dans l’habitacle d’une voiture du Dakar, roulant à toute vitesse sur une piste défoncée, nuit et jour pendant des semaines, sans pouvoir en descendre. À cela, il faudrait ajouter l’humidité permanente, le froid ou le chaud selon la latitude. Au niveau des chocs et des « G » encaissés, les contraintes doivent être assez proches, tout comme au niveau des bruits excessivement violents dans ces coques tout en carbone.

Dans cet espace réduit, il faut y vivre et surtout y dormir

Au-delà des compétences de marin, la capacité à garder un sommeil de qualité est LA compétence essentielle pour résister à l’ensemble de ces contraintes sur la durée. En effet, contrairement à la plupart des sports où l’on va dormir après l’effort, ici performance et récupération sont intimement liées. En privation de sommeil on altère sa vigilance, donc sa performance, voire sa sécurité.

Pour résoudre ce dilemme, l’équation est simple : avoir un sommeil d’une durée minimale et d’une qualité maximale afin de garder une vigilance à 100 %.

• Dormir un minimum est nécessaire pour faire fonctionner le bateau au maximum de ses capacités en évitant de se faire surprendre pendant sa période d’inconscience.
• Garder une vigilance maximale est nécessaire pour gérer avec clairvoyance la stratégie et être à l’écoute du bateau afin d’analyser un dysfonctionnement technique ou un changement brutal des conditions météo.

Cette compétence spéciale se traduit par un paradoxe : pour gagner en course au large, il faut être un dormeur de haut niveau.

Conséquences de la privation de sommeil

Après 16 heures sans sommeil, la vigilance moyenne est égale à celle d’une personne ayant une alcoolémie à 0,50 g ; après 24 heures d’éveil, l’hypovigilance moyenne correspond à une alcoolémie voisine de 1 g.

En mer, l’hypovigilance peut conduire à des situations extrêmement dangereuses. L’accident classique, relaté par toutes les marines du monde est celui du matelot qui sort sur le pont pour uriner. Encore embrumé de sommeil, il anticipe mal le roulis du bateau et passe par-dessus bord. D’autres accidents dont j’ai été témoin en course relèvent du même déficit. Ainsi Yann Eliès dans le Vendée-Globe 2008 manœuvrant à l’avant de son monocoque dans une mer très dangereuse se fait projeter en arrière par la puissance d’une vague. Il heurte une partie métallique du bateau et se brise le fémur. L’accident se déroule à près de 2 000 kilomètres des côtes sud de l’Australie ce qui pose un énorme problème logistique du fait de l’urgence d’une prise en charge médicale. Interrogé à son retour à terre, il explique : « J’étais dans le rouge, je manquais de lucidité à cause de la fatigue accumulée ».

La privation de sommeil a des conséquences globales sur le fonctionnement cérébral, touchant notamment le cortex préfrontal avec pour conséquences une altération de la qualité du raisonnement et de la prise de décision.

Le fonctionnement de l’amygdale va également être perturbé. Cette zone du cerveau est impliquée dans la reconnaissance et l’évaluation de l’impact émotionnel des stimuli sensoriels, dans les réponses comportementales et végétatives associées à la peur et à l’anxiété. La privation de sommeil fait réagir en exagération l’amygdale aux stimuli négatifs tout en limitant sa relation avec les zones du cortex qui modèrent normalement ses réactions. Cela induit une augmentation de la sécrétion de cortisol, l’hormone du stress avec pour conséquence un niveau d’anxiété accru pouvant induire des décisions inappropriées.

C’est un phénomène sournois dont il est difficile de prendre conscience, en particulier dans un contexte de fatigue intense. À terme, elle induit au niveau du cortex préfrontal des perturbations dans le raisonnement et la prise de décision. En course, cela se traduit par un ralentissement des réflexes, une mauvaise anticipation et des erreurs de stratégie.

On décrit également des troubles de la vision avec :

– ralentissement du temps d’accommodation,
– réduction du champ visuel,
– perturbation de la vision en relief,
– sensibilité accrue à l’éblouissement,
– perturbation de la vision des contrastes.

Ces troubles peuvent conduire à de graves accidents sur un bateau dont les mouvements violents exigent à la fois une bonne lucidité et une vision correcte. Lors des navigations en équipage, la privation de sommeil peut être à l’origine de difficultés relationnelles pouvant conduire à des situations conflictuelles graves comme j’ai pu le constater lors d’une course autour du monde en équipage.

Au-delà de ces symptômes, une importante privation de sommeil peut conduire à des phénomènes hallucinatoires fréquemment décrits par les skippers. Typiquement, ils apparaissent lors d’un endormissement incontrôlé suivi d’un réveil déclenché par un stimulus extérieur, un bruit ou un mouvement intempestif ou anormal du bateau. Le réveil ayant lieu au moment de l’hallucination, le skipper en garde le souvenir et peut le raconter.

Ces hallucinations peuvent prendre différentes formes. Elles peuvent être visuelles (apparition d’insectes ou de monstres, etc.) ou auditives (impression de percevoir un bruit, une musique, une voix, un bourdonnement, etc.). Un skipper racontait avoir vu plusieurs fois la tête grimaçante d’un singe dans la rosace rouge du compas. Ces hallucinations peuvent aussi être kinesthésiques, c’est-à-dire qu’elles sont relatives au mouvement et à la perception du corps dans l’espace, en donnant à la victime la sensation qu’elle bouge ou qu’on la touche, etc. Un skipper raconte avoir souvent eu l’impression que son bateau montait sans arrêt une pente raide.

L’organisation du sommeil sur un bateau de course au large

Étant donné les exigences permanentes pour une vitesse optimale du bateau, les temps de sommeil sont par définition fractionnés. De plus les règles du Ripam (Règlement international pour prévenir les abordages en mer) stipulent qu’en mer, quel que soit le bateau, une veille permanente doit être assurée, ce qui est évidemment impossible pour un solitaire. Des dérogations sont accordées pour ce type de course, cependant une durée de sommeil minimale est un gage important de sécurité.

Nous avons, pendant plusieurs années, exploré le sommeil des coureurs au large en collaboration avec plusieurs unités de sommeil notamment avec le Centre hospitalier universitaire (CHU) de Toulouse ⁽¹⁾, l’Hôtel-Dieu ⁽²⁾ à Paris et l’European Sleep Center (Paris) ⁽³⁾, allant jusqu’à effectuer des Électroencéphalogrammes (EEG) par Holter pendant les compétitions (Solitaire du Figaro).

Nous avons pu mettre ainsi en évidence trois types de sommeil chez les coureurs au large :

– le sommeil polyphasique,
– le sommeil « parking »,
– le sommeil « flash ».

Le sommeil polyphasique

Il s’agit d’un sommeil fractionné en cycles de sommeil unitaires dont la durée varie entre 1 h 30 et 2 h. Chaque cycle se divise en stades différenciés par des types d’ondes cérébrales mises en évidence à l’EEG.

Hypnogramme d’une nuit normale de sommeil.

Lors d’un cycle de sommeil, ces stades se succèdent avec un stade 1 correspondant à l’endormissement, un stade 2 au sommeil dit « léger », et les stades 3 et 4 considérés comme la période la plus profonde du sommeil. Enfin, des ondes de faible voltage couplées à des mouvements oculaires en bouffées signent la phase de sommeil paradoxal (phase de rêves).

Le sommeil lent profond :

– répare la fatigue musculaire,
– assure l’homéostasie,
– renforce le système immunitaire,
– active la croissance chez l’enfant,
– stimule les processus de mémorisation au niveau de l’hippocampe, du parahippocampe et de l’amygdale.

Le sommeil paradoxal :

– consolide les traces mnésiques enregistrées pendant le sommeil lent en les transférant vers le néocortex,
– active la maturation cérébrale chez l’enfant,
– évacue le stress lié aux agressions psychiques subies dans la journée.

Ainsi, quand les conditions de navigation sont stables, les skippers peuvent dormir cycle de sommeil par cycle de sommeil, 3 à 4 cycles par jour, répartis en début et en fin de nuit, et en début d’après-midi au moment privilégié de la sieste.

Hypnogramme type enregistré lors d’une course au large en conditions stables de navigation, par exemple pendant le Vendée-Globe lors des passages dans les Alizés.

En abscisse, les heures et en ordonnées, les stades de sommeil. Le sommeil paradoxal est visualisé par le « palier » constaté lors de la remontée de la courbe.

Le sommeil « Parking » ou « sommeil du navigateur »

Quand le stress des conditions de navigation nécessite une vigilance accrue incompatible avec la durée d’un cycle de sommeil, nous avons constaté que les skippers concentraient leur sommeil sur une durée moyenne de 20 minutes. Dans ces conditions, le besoin de sommeil est tel que les stades d’endormissement et de sommeil léger sont quasi inexistants avec une plongée très rapide vers le sommeil lent profond, privilégiant ainsi la récupération physique. Le retour vers l’éveil s’effectue sans le palier classique de sommeil paradoxal.

Ces phases de sommeil peuvent se répéter de nombreuses fois dans la journée, mais plus particulièrement la nuit et en début d’après-midi, au moment de la période favorable de la sieste qui, en dehors de toute privation de sommeil, présente la même configuration.

Bien que certains skippers aient tenté de le faire, il n’existe aucun entraînement pour susciter ce sommeil ultracourt. Il faut que s’y associent des conditions de navigation exigeantes et une privation importante de sommeil. Cependant, un skipper confiant dans ses compétences et capable de se « déconnecter » instantanément du stress de la compétition « plonge » plus facilement vers le stade de sommeil lent profond. Pour d’autres, la perte de conscience s’arrête au stade de sommeil léger pour un sommeil ultracourt beaucoup moins réparateur. D’autres encore « échappent » à ce sommeil ultracourt et enchaînent un cycle complet de sommeil d’1 h 30, très pénalisant au niveau de la performance, tant l’épreuve nécessite une présence constante à la barre du bateau.

Hypnogramme sur une course en solitaire type « Solitaire du Figaro ».

Dans cette course à étapes de 3 jours, la durée moyenne de sommeil quotidien est d’environ 2 heures réparties par périodes de 15 à 20 minutes.

La dénomination « sommeil parking » fait référence à la période de repos classique que chacun peut observer lors d’un long voyage de nuit au volant d’une voiture. Quand le besoin de sommeil devient trop intense, il nécessite de s’arrêter à l’aire de repos la plus proche. Sur le parking, on lâche le volant et on s’endort en général très rapidement. Mais le stress de la conduite, les phares des voitures éclairant l’habitacle, les bruits alentour, l’inconfort du siège, vont conduire à un réveil spontané au bout d’une vingtaine de minutes, typiquement la durée d’une sieste.

Le sommeil « Flash »

Si la navigation exige une présence constante à la barre, par exemple un parcours de plusieurs heures sous spinnaker ⁽⁴⁾ par vent fort, l’ultime parade de récupération est un endormissement de quelques secondes que ne traduit pas un tracé EEG significatif. Il s’agit plutôt d’un moment de relâchement, yeux fermés, lorsque le bateau est stable sur sa route sans besoin d’un ajustement à la barre, lors de la descente d’une vague, par exemple. L’image que l’on peut en donner est celle d’un « reset » cérébral déstressant autant sur un plan psychique que physique.

Rythme circadien et chronobiologie

Depuis que les coureurs au large ont compris l’importance du sommeil pour rester performants, ils tentent de comprendre les spécificités du rythme circadien de leur propre sommeil, c’est-à-dire les périodes où ils sont prédisposés à dormir. En effet, une période de sommeil enclenchée au moment où l’organisme est prêt au sommeil sera la plus efficace, avec une plongée plus rapide et plus profonde en sommeil lent. Pour cela, certains font enregistrer leur sommeil dans un centre spécialisé, d’autres remplissent un agenda du sommeil. Le but est d’appréhender la rythmicité de leur « horloge interne ».

Cette horloge est située dans l’hypothalamus. Elle est composée de deux noyaux suprachiasmatiques contenant chacun environ 10 000 neurones qui présentent une activité électrique oscillant sur environ 24 heures. Cette activité électrique est contrôlée par l’expression cyclique d’une quinzaine de gènes « horloge ». Les noyaux suprachiasmatiques régulent ensuite différentes fonctions de l’organisme grâce à des messages directs ou indirects. Ils innervent ainsi des régions cérébrales spécialisées dans différentes fonctions dont le sommeil ou encore l’homéostasie. En outre, ils entraînent la production cyclique d’hormones agissant à distance, sur d’autres fonctions.

Cette horloge interne possède son propre rythme : des expériences menées avec des personnes plongées dans le noir (ou soumises à très peu de lumière) pendant plusieurs jours, sans repère de temps, ont permis de montrer que le cycle imposé par l’horloge interne dure spontanément entre 23 h 30 et 24 h 30, selon les individus. La moyenne chez le sujet sain est estimée à 24 h 10. L’horloge interne est donc resynchronisée en permanence sur un cycle de 24 heures par des agents extérieurs. Le plus puissant d’entre eux est la lumière.

En effet, seule la lumière agit sur la mélatonine, hormone « chronobiotique » – c’est-à-dire qui sert à mesurer le temps. Inhibée par la lumière, elle est secrétée par l’épiphyse la nuit, entre 3 h 00 et 6 h 00 du matin. Sa sécrétion permet de recaler nos rythmes biologiques. L’effet de la lumière sur l’horloge biologique dépend de son intensité, de sa durée, de sa composition spectrale (couleur) et de l’heure de la journée. Plus la lumière est intense et plus la durée du signal lumineux est longue, plus l’effet sera important. L’activité physique et la température extérieure jouent aussi un rôle, mais leur effet est bien plus modeste.

Les skippers du Vendée-Globe lors de leur transit autour de l’Antarctique (Cap de Bonne Espérance => Cap Horn) parcourent une vingtaine de fuseaux horaires en environ un mois. Pour rester en phase avec leur rythme circadien, synchronisés avec la lumière solaire, ils retardent tous les jours leur montre d’une quarantaine de minutes.

Un bon moyen d’évaluer son rythme circadien est de mesurer régulièrement sa température. Celle-ci évolue dans la journée avec un minimum en fin de nuit, puis une augmentation avec l’apparition de la lumière du jour. Cette courbe ascendante présente un palier en milieu de journée (moment propice à la sieste), puis l’augmentation se poursuit avec un maximum en soirée.

Cependant, selon les individus, cette courbe va être plus ou moins décalée par rapport au rythme solaire. On définit ainsi :

– Des chronotypes matinaux pour lesquels la température corporelle augmente très tôt dans la matinée avec un pic du soir tôt dans la soirée (pic minimal moyen de la température corporelle vers 5 h 00).
– Des chronotypes vespéraux qui, à l’inverse, présentent une augmentation de la température corporelle tard dans la matinée et un pic tard dans la soirée (pic minimal moyen de la température corporelle vers 7 h 30).
– Tous les types intermédiaires sont possibles mais la distinction entre les personnes dites « du soir » ou « du matin » est une réalité dans laquelle chacun peut se situer.

Rapportées par sujets « du matin » (n = 32) et sujets « du soir » (n = 25) pendant des jours ouvrables et pendant des vacances

Le chronotype est un élément du profil génétique de chacun. À noter dans la population une prédominance des profils « vespéraux » sur les profils « matinaux ».

En course, en équipage, quand cela est possible, il est recommandé d’apparier les profils « vespéraux » comme les profils « matinaux » afin de synchroniser au mieux l’activité à bord par rapport au chronotype de chacun.

Sommeil et nutrition

Les sucres à indice glycémique élevé

L’interaction entre le sommeil et la nutrition est un élément déterminant en course au large avec de « faux amis » qui ont une incidence négative sur le sommeil et par conséquent sur la vigilance. Ainsi, les aliments à indice glycémique élevé favorisent la sécrétion de tryptophane, un acide aminé précurseur de la sérotonine, un neuromédiateur favorable à l’induction du sommeil. Cette hypothèse est soutenue par un certain nombre d’études qui révèlent qu’un tel repas diminue la latence d’endormissement de près de 50 % par rapport à un repas contenant des glucides à index glycémique bas. Parmi les aliments favorisant la synthèse du tryptophane on trouve notamment des œufs, légumineuses, riz complet, bananes…

A contrario, un repas riche en protéines limite l’endormissement en augmentant la concentration dans l’organisme de la tyrosine, un acide aminé indispensable à la sécrétion de l’adrénaline et de la dopamine, hormones réputées favorables à l’éveil. L’idée fréquemment soutenue qu’une barre sucrée est un stimulant de l’activité est contraire à la réalité, c’est ce que nous enseignons aux skippers. L’utilité d’une barre énergétique dans la poche se justifie lors d’une manœuvre physiquement exigeante pour un apport en sucres rapidement assimilable par le muscle.

La caféine et autres excitants

Ils ont un effet masquant et de courte durée sur les sensations d’endormissement. Les temps de réaction restent ralentis. Les effets rebonds peuvent être redoutables en mer avec une perte de vigilance brutale ou incontrôlée ou encore des phases de somnolence non maîtrisées.

Le stratagème de la restriction alimentaire

Pour rester éveillés, certains skippers pratiquent cette technique sur des courses de courte durée (3 jours) considérant que le manque d’apport nutritionnel les aide à se maintenir éveillés. Le mécanisme à l’origine implique des neurotransmetteurs polypeptidiques, les orexines ou hypocrétines, composés de 30 acides aminés synthétisés par une population de neurones anatomiquement restreinte. Les neurones orexinergiques sont localisés dans l’hypothalamus latéral et dorso-médian ainsi que dans l’aire péri-fornicale. Ce sont des neurotransmetteurs qui excitent fortement divers noyaux cérébraux avec des rôles importants dans l’éveil, y compris la sécrétion de dopamine, norépinéphrine, histamine et acétylcholine.

Il a été récemment démontré que les cellules produisant de l’orexine sont inhibées par la leptine (via la voie des récepteurs de la leptine), mais sont activées par la ghréline et l’hypoglycémie (le glucose inhibe la production d’orexine). La leptine parfois appelée « hormone de la satiété » est une hormone digestive peptidique qui régule les réserves de graisses dans l’organisme et l’appétit en contrôlant la sensation de satiété. C’est une hormone anorexigène contrairement aux hormones orexigènes dont la ghréline, sécrétée par l’estomac juste avant un repas attendu. Elle favorise fortement la prise alimentaire. Les neurones à orexines seraient inhibés par le glucose alimentaire, ce qui pourrait expliquer l’envie de faire la sieste après le repas.

En réduisant ainsi leur apport calorique quotidien à 1 800 calories tandis que les besoins énergétiques quotidiens en condition de course se situent autour de 5 000 calories, ils estiment avoir une meilleure vigilance, une plus grande lucidité associée à une agressivité renforcée.

* * *

La course au large est donc un champ d’expérimentation passionnant poussant les organismes des skippers à leurs limites. Les études que nous avons menées avec eux leur permettent désormais d’avoir une meilleure compréhension de leur gestion du sommeil et par conséquent d’améliorer leur état de vigilance. ♦

(1) Professeurs Arbus et Tiberge.
(2) Professeur Damien Léger.
(3) Docteur François Duforez.
(4) Un type de voile (sur voilier de course) pour vent arrière.