VFC et sommeil : ce que montre la valeur de nuit

Votre variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) change au cours de la nuit quand vous passez d’une phase de sommeil à l’autre, et une série de nuits courtes tend à la faire baisser. Votre valeur nocturne prend tout son sens quand vous la comparez à votre propre plage habituelle sur plusieurs nuits.

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À retenir

  • La VFC monte en général quand on passe dans un sommeil lent plus profond, et redescend vers ses valeurs d’éveil pendant le sommeil paradoxal.
  • Dans une étude, trois nuits de 3 heures de sommeil ont fait baisser le RMSSD mesuré chaque matin en position debout chez de jeunes adultes en bonne santé.
  • Votre valeur nocturne dépend de la part de chaque phase dans votre nuit de sommeil : une certaine variation d’une nuit à l’autre est donc normale.
  • Comparez chaque nuit à votre propre valeur de référence sur une semaine ou plus, et repérez des régularités plutôt que de vous fier à des mesures isolées.

Le sommeil modifie votre variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) de deux façons : elle évolue au fil de la nuit quand vous passez d’une phase de sommeil à l’autre, et une série de nuits courtes tend à la faire baisser. Beaucoup de montres et de bagues connectées mesurent la VFC pendant le sommeil ; la valeur se lit donc plus facilement en la comparant à votre propre plage habituelle qu’à la seule nuit dernière.

Pourquoi la VFC change pendant le sommeil

La fréquence cardiaque est pilotée par deux branches du système nerveux. La branche parasympathique Système nerveux parasympathique La branche « repos et digestion » du système nerveux autonome. Elle ralentit le cœur, surtout par le nerf vague, et produit l’essentiel de la variation de la VFC d’un battement à l’autre. En savoir plus sur Système nerveux parasympathique , surtout par le nerf vague Nerf vague Le principal nerf du système nerveux parasympathique, qui va du tronc cérébral au cœur, aux poumons et à l’intestin. Ses signaux rapides vers le cœur sont à l’origine de l’essentiel de la VFC d’un battement à l’autre. En savoir plus sur Nerf vague , ralentit le cœur et laisse l’ intervalle entre deux battements Intervalle RR Durée entre deux battements du cœur, en millisecondes, mesurée entre les pics R d’un ECG. La VFC se calcule à partir d’une série de ces intervalles. En savoir plus sur Intervalle RR varier davantage d’un battement à l’autre. La branche sympathique Système nerveux sympathique La branche « combat ou fuite » du système nerveux autonome. Elle accélère le cœur et le fait battre plus fort, mais agit trop lentement pour piloter la VFC d’un battement à l’autre. En savoir plus sur Système nerveux sympathique accélère le cœur. Les mesures à court terme comme le RMSSD RMSSD Racine carrée de la moyenne des carrés des différences successives : mesure de VFC calculée à partir de l’écart entre chaque intervalle entre battements et le suivant, en millisecondes. Elle reflète surtout l’activité vagale. En savoir plus sur RMSSD et la puissance dans les hautes fréquences Puissance HF La variance des intervalles entre battements dans la bande de 0,15 à 0,40 Hz (en ms²), celle de la respiration normale. Elle reflète surtout l’activité vagale quand on respire de 9 à 24 fois par minute. En savoir plus sur Puissance HF (HF) suivent surtout la branche parasympathique ; elles ont donc tendance à monter quand celle-ci pèse davantage (Shaffer et Ginsberg, 2017).

Le sommeil n’est pas un état unique et stable. Vous traversez plusieurs fois par nuit le sommeil lent léger, le sommeil profond (à ondes lentes) et le sommeil paradoxal, et chaque phase a son propre profil :

  • Sommeil lent. Quand vous vous endormez et passez dans un sommeil lent plus profond, l’équilibre bascule vers la branche parasympathique. Dans une étude menée chez 14 jeunes adultes en bonne santé, mesurés pendant trois nuits, ce basculement s’est produit brusquement à l’endormissement et est resté stable au sein de chaque phase (Trinder et coll., 2001).
  • Sommeil paradoxal. Pendant le sommeil paradoxal, la phase des rêves, l’équilibre ressemblait beaucoup à celui de l’éveil dans la même étude. Une étude ultérieure a constaté que l’équilibre penchait, pendant le sommeil paradoxal, vers une activité sympathique plus marquée (Boudreau et coll., 2013).
  • Heure de la nuit. L’ horloge biologique Rythme circadien L’horloge biologique de 24 heures. La fréquence cardiaque est plus basse et la VFC d’origine vagale plus haute la nuit que le jour : seules des mesures prises à la même heure sont comparables. En savoir plus sur Rythme circadien ajoute son propre rythme par-dessus. Dans l’étude de Boudreau, l’activité parasympathique pendant le sommeil à ondes lentes culminait vers 2 heures du matin, tandis que l’activité sympathique pendant le sommeil paradoxal culminait tôt le matin.

La répartition des phases au cours d’une nuit peut donc faire varier votre VFC moyenne, même si Indice de stress de Baevsky Un nombre sans unité tiré de l’histogramme des intervalles entre battements. Il monte quand le rythme devient plus stable et moins variable, ce que Baevsky interprétait comme une régulation de l’organisme sous tension. En savoir plus sur Indice de stress de Baevsky vous vous sentez dans le même état au réveil. Votre appareil fait la moyenne de tout cela, ce qui explique en partie que le chiffre change d’une nuit à l’autre.

Pour aller plus loin Comment les études sur les phases du sommeil ont été menées

Trinder et ses collègues ont enregistré 14 personnes jeunes en bonne santé pendant trois nuits, ont classé leurs phases de sommeil et ont mesuré la VFC par blocs de 2 minutes. L’équilibre autonome changeait avec la phase de sommeil plutôt que de dériver avec le temps passé à dormir. La fréquence cardiaque faisait exception : elle suivait aussi l’horloge biologique.

Boudreau et ses collègues ont gardé 13 personnes jeunes en bonne santé pendant 72 heures dans un environnement sans repères temporels, en alternant 60 minutes d’éveil et 60 minutes où une sieste était possible. Cela leur a permis de séparer l’effet de la phase de sommeil de l’effet de l’heure de la journée. Les deux études étaient petites : elles décrivent des profils typiques, pas ce que sera votre propre nuit.

Une revue de 2012 de Stein et Pu résume la façon dont la VFC est utilisée dans la recherche sur le sommeil, y compris ses liens avec l’apnée du sommeil et l’insomnie, et dresse la liste des pièges de son interprétation.

Ce que donne chaque phase dans votre application

Si l’on réunit les deux études, une nuit typique se présente ainsi :

PhaseCe qu’ont montré les étudesEffet sur la VFC de la nuit
Endormissement et sommeil lent légerL’équilibre bascule vers la branche parasympathique à l’endormissement et reste stable au sein de chaque phase (Trinder)La VFC monte par rapport à son niveau d’éveil
Sommeil profond (à ondes lentes)L’activité parasympathique culmine vers 2 heures du matin (Boudreau)La VFC la plus haute de la nuit, en général dans la première moitié
Sommeil paradoxalRessemble beaucoup à l’éveil (Trinder), avec une activité sympathique qui culmine tôt le matin (Boudreau)La VFC redescend vers ses niveaux d’éveil, davantage dans les dernières heures

Votre appareil ne vous montre pas cette courbe. Il prend une tranche de la nuit et donne un seul chiffre : certains fabricants font la moyenne de toute la nuit, d’autres prennent les dernières heures, d’autres encore choisissent la fenêtre la plus calme. Deux personnes qui dorment de la même façon peuvent obtenir des chiffres différents pour cette seule raison, et une nuit comptant davantage de sommeil paradoxal dans la fenêtre donnera une valeur plus basse. La leçon Pourquoi vos appareils ne s’accordent pas sur la VFC explique les fenêtres appareil par appareil.

L’effet d’une nuit courte sur la VFC

Le manque de sommeil fait baisser la VFC. Dans une étude suisse, 15 adultes en bonne santé (huit femmes, sept hommes) ont dormi normalement pendant une semaine, puis seulement 3 heures par nuit pendant trois nuits, puis ont récupéré en dormant autant qu’ils le voulaient (Bourdillon et coll., 2021). Chaque matin, ils ont fait un court test allongé puis debout, avec une ceinture thoracique. Pendant les jours de sommeil court, le RMSSD et la puissance dans les hautes fréquences ont baissé dans la partie du test faite debout, ce que les auteurs interprètent comme une moindre activité parasympathique. Les valeurs en position allongée n’ont presque pas changé. Les participants se sentaient aussi plus fatigués et plus somnolents.

Trois heures par nuit, c’est extrême, et l’étude était petite. Pourtant, si vous dormez beaucoup moins que d’habitude pendant quelques nuits, votre VFC peut très bien baisser.

Ce qui apparaît aussi dans votre valeur de nuit

Votre VFC nocturne porte aussi des traces de la veille. Parmi ce qui la fait souvent baisser :

Les problèmes de sommeil laissent aussi une marque. Des chercheurs ont utilisé la VFC pour étudier l’apnée du sommeil, où la respiration s’arrête et reprend pendant la nuit, et l’insomnie (Stein et Pu, 2012). Une montre ou une bague ne peut pas vous dire si vous avez l’une ou l’autre. Si vous ronflez fort, si vous vous réveillez en suffoquant ou si vous avez très sommeil dans la journée même après une nuit entière passée au lit, parlez-en à un médecin. La page La VFC peut-elle signaler une apnée du sommeil ? Et la PPC la fait-elle monter ? présente les résultats des études et l’effet de la PPC (pression positive continue) sur la valeur.

Les repas tardifs

Un gros repas tard le soir peut perturber le sommeil, et c’est par ce biais qu’il agit sur la VFC. Dans une étude croisée turque, 16 jeunes hommes n’ont rien mangé après 7 heures du soir lors d’une première soirée ; les soirs suivants, ils ont pris à 10 heures du soir soit un gros repas sucré et facile à digérer, soit un gros repas riche en protéines et en graisses. Le repas riche en protéines et en graisses a perturbé leur sommeil, d’après un questionnaire, et les deux repas tardifs ont augmenté la réponse du cortisol le lendemain matin. Un enregistrement de VFC de 5 minutes le matin ne différait pas d’un soir à l’autre (Uçar et coll., 2021). L’étude n’a pas enregistré la VFC pendant la nuit, là où la digestion et une première moitié de nuit perturbée se verraient. Conclusion pratique : un dîner tardif et copieux mérite d’être noté, et si votre appareil montre une VFC plus basse en début de nuit ces soirs-là, c’est cohérent. Pour le jeûne et l’horaire des repas en général, consultez Le jeûne modifie-t-il la VFC ?

L’entraînement du soir

Une séance dure en soirée fait monter la fréquence cardiaque pendant les premières heures de sommeil, mais ne semble pas gâcher la nuit. Dans une étude de laboratoire finlandaise, 11 jeunes adultes en forme ont pédalé jusqu’à l’épuisement à partir de 9 heures du soir environ, en terminant un peu plus de deux heures avant le coucher, et, une autre nuit, n’ont fait aucun exercice. Après la nuit d’exercice, ils avaient davantage de sommeil lent et une fréquence cardiaque supérieure d’environ 3 battements par minute, surtout pendant les trois premières heures ; ni leur appréciation du sommeil ni leur VFC sur l’ensemble de la nuit ne différaient (Myllymäki et coll., 2011). Une méta-analyse de 2019 portant sur 23 études a conclu que l’exercice du soir n’avait pas nui au sommeil dans l’ensemble et avait légèrement augmenté le sommeil profond, avec une réserve : un exercice intense qui se termine moins d’une heure avant le coucher peut allonger le temps d’endormissement et réduire le sommeil total (Stutz et coll., 2019).

Une séance du soir peut donc abaisser la VFC de la première partie de la nuit parce que le cœur bat plus vite, et un appareil qui échantillonne le début de nuit le montrera. Terminez les séances dures une heure ou plus avant le coucher, et lisez la valeur du matin en vous aidant des délais de récupération indiqués dans VFC et entraînement : guider ses séances avec la VFC.

Comment lire vos propres données de sommeil et de VFC

Une seule nuit basse vous apprend très peu de choses. Ces habitudes rendent la valeur plus utile :

  1. Comparez à votre valeur de référence Valeur de référence personnelle Votre niveau et votre plage habituels de VFC, établis sur des semaines de mesures prises de la même façon. Comparer une mesure à votre valeur de référence en dit plus que la comparer aux autres. En savoir plus sur Valeur de référence personnelle . Regardez où se situe la nuit par rapport à votre plage habituelle, calculée sur les une à quatre dernières semaines. La leçon Établir votre référence de VFC et lire les tendances montre comment faire.
  2. Suivez la tendance. Une moyenne hebdomadaire lisse les variations propres à chaque phase de sommeil. Une mauvaise nuit n’est pas une tendance ; trois ou quatre nuits basses de suite méritent d’être remarquées.
  3. Annotez vos journées. Notez les verres pris tard, les repas tardifs, les déplacements, une séance dure ou une journée stressante. Au bout de quelques semaines, vous verrez lesquels font varier votre valeur.
  4. Gardez la même méthode. Les mesures nocturnes et matinales sont prises dans des conditions différentes, leurs valeurs ne sont donc pas directement comparables. Pour en savoir plus, consultez VFC nocturne ou matinale : laquelle est plus utile ?
  5. Tenez compte de votre ressenti. Si votre VFC est basse mais que vous avez bien dormi et que vous vous sentez bien, la valeur peut simplement se situer dans le bas de vos variations habituelles.

Si votre valeur varie beaucoup et que vous ne savez pas pourquoi, consultez Pourquoi ma VFC varie autant d’un jour à l’autre ?

Questions fréquentes

Pourquoi ma VFC change-t-elle autant d’une nuit à l’autre ?

Chaque nuit comporte une proportion différente de sommeil profond, de sommeil léger et de sommeil paradoxal, et la VFC diffère entre ces phases. L’alcool, une maladie ou une séance dure peuvent aussi la modifier. Regardez votre moyenne hebdomadaire plutôt qu’une seule nuit.

La VFC nocturne vaut-elle mieux qu’une mesure du matin ?

Les deux conviennent si vous mesurez de la même façon à chaque fois. Une mesure nocturne fait la moyenne de nombreuses minutes de sommeil, alors qu’une mesure du matin est un instantané court pris dans une position fixe. Choisissez une méthode et gardez-la.

Sources

  1. Heart rate variability, sleep and sleep disorders Sleep Medicine Reviews, 2012
  2. Autonomic activity during human sleep as a function of time and sleep stage Journal of Sleep Research, 2001
  3. Circadian variation of heart rate variability across sleep stages Sleep, 2013
  4. Sleep Deprivation Deteriorates Heart Rate Variability and Photoplethysmography Frontiers in Neuroscience, 2021
  5. An overview of heart rate variability metrics and norms Frontiers in Public Health, 2017
  6. Effects of late-night eating of easily-or slowly-digestible meals on sleep, hypothalamo-pituitary-adrenal axis, and autonomic nervous system in healthy young males Stress and Health, 2021
  7. Effects of vigorous late-night exercise on sleep quality and cardiac autonomic activity Journal of Sleep Research, 2011
  8. Effects of Evening Exercise on Sleep in Healthy Participants: A Systematic Review and Meta-Analysis Sports Medicine, 2019