2.1- Le sommeil et l’hormone de croissance
Pour présenter le rôle du sommeil et de l’hormone de croissance, nous allons d’abord présenter cette hormone et sa sécrétion, puis nous verrons ses divers effets.
2.1.1 La sécrétion de l’hormone de croissance
Qu'est-ce qu'une hormone ?
Le mot hormone vient du grec « hormao » signifiant stimule, excite.
Les hormones sont des messages chimiques formés par des cellules : les glandes endocrines, comme l’hypothalamus, l’hypophyse ou encore la thyroïde, les ovaires, les testicules, le pancréas. Elles sont transportées par la circulation sanguine jusqu'aux organes ciblés où elles exercent leur fonction. Beaucoup d'hormones influent de façon indirecte sur la sécrétion d'autres hormones : par exemple, l’hormone de croissance permet la sécrétion de la testostérone. Chaque hormone se situe au centre d'un système de régulation hormonale.
Localisation de deux glandes endocrines
Les systèmes hormonaux, qui permettent la synthèse de l’hormone, sont souvent reliés entre eux. Ils forment ainsi une chaine et sont hiérarchisés, car ils agissent en cascade.
Comment agit une hormone ?
Le système nerveux central va envoyer un signal à une glande endocrine à l’aide de neurohormones (libérines et statines), qui sont des messagers chimiques produits par les neurones et qui agissent comme des hormones. Ainsi, lorsque le système nerveux central envoie des libérines, cela correspond à l’ordre de production de l’hormone, contrairement à l’envoi de statines, qui ordonnent l’interdiction de production ou l’arrêt de production.
Ces dernières vont donc réguler les secrétions d’hormones par les glandes alentours.
Système nerveux central
Des cellules endocrines spécialisées la synthétisent à partir d'éléments précurseurs, la stockent et la libèrent quand nécessaire dans le sang. Ces hormones finiront par agir sur la cellule cible dans l'organisme. Dans les organes ciblés, des cellules reçoivent le message de l'hormone grâce à des récepteurs qui sont situés soit sur la membrane (pour les hormones polypeptidiques, comme l’hormone de croissance), soit dans le noyau (pour les hormones stéroïdes, qui agissent au niveau du génome). Ceux-ci permettent à l'information d'être transmise à la cellule et d'y déclencher une réponse, qui correspond à l’action de la cellule.
Synthèse d’une hormone
Pourquoi le sommeil est-il primordial à la synthèse de cette hormone ?
L'hormone de croissance est une hormone polypeptidique qui stimule la croissance comme son nom l'indique et qui est constituée de 191 acides aminés, son expression se fait par l'intermédiaire de deux gènes, GH1 et GH2 situés sur le chromosome 17 de l'être humain. Elle est sécrétée par les cellules de l'hypophyse, qui est une partie du cerveau reliée à l'hypothalamus.
Les recherches sur le sommeil sont relativement récentes mais l'on sait aujourd'hui que celui-ci joue un rôle primordial dans la récupération de l'organisme, sécrétion d'hormones et autres.
En ce qui concerne la croissance beaucoup de facteurs entrent en jeu. Parmi ceux-ci on trouve le patrimoine génétique, l’alimentation, les hormones, le sommeil.
Le pic de sécrétion de l'hormone de croissance(GH) se fait vers 4-5h pendant la phase de sommeil lent profond.
Les taux de GH dans l'organisme sont nettement plus importants pendant la nuit que le jour et varient avec l’âge.
-
Pour le nouveau-né : 30 à 70ng/ml de sang,
-
pour l'adolescent/enfant : 10ng/ml,
-
chez l'adulte : 1 à 4ng/ml
Pendant les phases de sommeil, il existe des pics multipliant par 3 à 6 cette concentration, la faisant passer chez l’adulte à près de 12ng/ml.
On constate que sa concentration est bien supérieure les 16 premières années de la vie.
Le jour, l’hormone de croissance peut être stimulée par le stress, effort physique, hypoglycémie ou en réaction à certains produits (médicaments).
Ainsi, lorsque l’on supprime les stades de sommeil lent profond, l’hormone de croissance n’est pas secrétée.
Schéma de sécrétion de l'hormone de croissance sur 24h
Après avoir reçu les libérines (la somatolibérine ou somatocrinine) venant du système nerveux, l'hypothalamus relié à l'hypophyse transmet l'ordre de production : celle-ci se met donc à produire l'hormone qui est déversée dans le sang et vient au contact de la cible pour y exercer son action. L'organe ciblé émet une réponse en réaction qui peut être une modification de son fonctionnement, une hormone sécrétée sous l'effet de rétrocontrôle pour continuer la production de l’hormone de croissance(GH) ou de la somatostatine pour l'arrêter. (La somatostatine est libérée par l'hypothalamus mais également par le pancréas, intestin et l’estomac)
Représentation schématique du contrôle hormonal de la croissance
Pourquoi le sommeil est-il primordial à la synthèse de cette hormone ?
L'hormone de croissance n’a pas d'effet direct important sur la croissance en longueur des os mais intervient en agissant sur certains organes qui lâcheront eux même des substances pour un effet local et ciblé. Il s'agit d'un groupe de substances dénommées IGF-2 (insulin like growth factor) qui stimulent l'activité des cartilages de croissance et accroissement des os. Cependant le taux d’IGF-1 inhibe la sécrétion de GH.
L'effet mitogène est tout simplement l'augmentation des divisions cellulaires et la lipolyse est la dégradation, consommation des graisses.
2.1.2 Les effets de l’hormone de croissance
Celle-ci joue un rôle prépondérant dans la récupération, en stimulant la fabrication de tissu cellulaire pour la reconstruction des tissus musculaires. Les taux nocturnes d’hormones de croissance sont considérablement plus importants que les taux diurnes, même lors d’un effort physique intense.
Quel est l’effet de l’hormone de croissance sur nos tissus organiques ?
L'hormone de croissance est considérée comme une hormone anabolisante, qui répare puisque celle-ci fait partie des hormones qui favorise la constitution de tissus organiques. Ces tissus regroupent plusieurs catégories de tissus :
-
les tissus épithéliaux qui ont une fonction de revêtement (ils couvrent les cavités exposées à l'extérieur) ;
-
les tissus conjonctifs qui forment la majeure partie de nos tissus principalement le squelette avec un rôle de soutien ;
-
les tissus musculaires qui permettent le mouvement ;
-
les tissus nerveux qui transmettent des informations à travers l'organisme.
Cette hormone réalise cette action en augmentant considérablement le nombre de divisions cellulaires possible et en augmentant la synthèse protéique : elle augmente le transport des acides aminés vers les cellules leur permettant de produire plus de protéines.
Comment l’hormone de croissance permet la croissance de notre organisme ?
Schéma de la croissance d’un os long
La croissance de notre organisme est assurée par plusieurs hormones, dont l’hormone de croissance, qui n’agit cependant qu’indirectement. Effectivement, nous venons de voir que l’hormone de croissance permet la sécrétion de somatomédines. Ces hormones entrainent la maturation et la croissance de nos os, l’augmentation de la taille de nos cellules ainsi qu’une prolifération cellulaire. Notre squelette s’agrandit grâce à la multiplication de certaines cellules : les ostéoblastes, qui sont des cellules générant de l’os. La croissance des os long est caractérisée par le développement du cartilage de conjugaison, qui se situe à l’extrémité de ces os : le cartilage va subir une élongation, puis va être ossifié. D’autre part, la cavité médullaire va s’agrandir.
La puberté correspond à la quatrième phase de croissance, les autres phases étant celles des croissances fœtales, du nourrisson et de l’enfant. En effet, la croissance d’un individu évolue avec l’âge : chaque phase correspond à un rythme de croissance particulier. Durant la puberté, nous observons un pic de croissance (jusqu’à 10cm dans l’année) dû aux hormones sexuelles (testostérone et œstrogènes) qui sont liées à l’hormone de croissance : ces hormones augmentent la vitesse de maturation des cartilages. Cette période marque la différence entre les deux sexes, on observe que les jeunes filles obtiennent leur pic de croissance légèrement avant le début de la puberté, vers leurs 10-11ans, et ralentit à leurs premières règles pour s'arrêter vers l'âge de 15-16ans. Quant à eux, les garçons voient leur pic de croissance plus tard, vers leur 13ans jusqu'à leur maturité corporelle qui se situe à leur 16-17ans.
Courbe de croissance chez l’enfant de 1 à 18 ans
Enfin, il faut savoir qu’il existe différentes pathologies liées à la croissance, dues à des troubles hormonaux (déficit ou excès d’hormone de croissance), mais aussi à des maladies osseuses, où les os et les cartilages assimilent mal l'hormone de croissance les rendant plus petits et plus fragiles : c’est la cas pour les individus atteint d’ostéoporose. Un suivi régulier est donc nécessaire.
Au vue de ses diverses actions sur l'organisme, cette hormone peut être prise comme complément alimentaire, par exemple pour les personnes qui présentent une insuffisance de sécrétion d’hormone de croissance. De plus, cette hormone agit sur la production de testostérone. Elle permet d'affiner le corps en augmentant la consommation de graisses, et participe à la récupération en augmentant la reconstruction musculaire et donc la masse musculaire. La prise d’hormone de croissance comme complément alimentaire par un sportif est donc du domaine du dopage. Cependant, il faut savoir qu'en ayant beaucoup de cette hormone dans le sang, même si on consomme la plus part du sucre libéré par l’hormone, il peut rester en excès ce qui est problématique pour les personnes atteintes de diabète. Pour les autres personnes, ceci peut entrainer une production d'insuline, l'hormone qui réduit le taux de sucre dans le sang. En revanche, elle ne peut cohabiter avec l'hormone de croissance, ceci fait partie du rétrocontrôle vu précédemment. Le dosage de cette hormone est donc délicat.
Ainsi, le sommeil permet la réparation et la fortification de notre organisme par le biais de l’hormone de croissance. Pour compléter cette fonction de réparation, le sommeil va aussi influer sur l’activité du système immunitaire.