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Gestion de la vigilance au poste de travail : intérêt de la caféine à libération prolongée
Figure 1 - Evolution comparée du taux plasmatique de caféine après ingestion d’une
gélule de CLP dosée à 300 mg ou de 2 tasses de café espresso correspondant à une dose totale de 128 mg de caféine. Détermination de la dose efficace optimale Le ratio efficacité / tolérance de la CLP a été déterminé sur 24 volontaires sains (12 hommes et 12 femmes) pendant une période d’éveil continu de 32 heures (21). Trois doses (150 mg, 300, et 600 mg) ont été administrées à la 18ème heure d’éveil continu (minuit) selon un protocole croisé mené en double aveugle versus placebo. Le niveau d’éveil a été évalué par des tests itératifs de latence d’endormissement et par actimétrie, la performance cognitive, par des tests issus de la STRES Battery de l’OTAN et la tolérance clinique, par un examen médical classique. Ces mesures ont été réalisées 2, 9, et 13 heures après la prise de la CLP. Par comparaison au placebo et à la dose de 150 mg, les doses de 300 et 600 mg se sont révélées statistiquement efficaces sur la vigilance et la performance cognitive jusqu’à la 13ème heure suivant la prise, sans effet résiduel sur le sommeil de récupération et sans signes d’intolérance clinique. Aucune différence statistique n’ayant été démontrée entre les doses de 300 et de 600 mg, la dose optimale offrant le meilleur ratio efficacité / sécurité chez les hommes comme chez les femmes est la dose de 300 mg. Détermination de la puissance des effets de la CLP Comme l’étude précédente avait montré que la CLP était efficace dès lors que la performance était dégradée, la question était ensuite de vérifier les effets de la CLP sur le niveau d’éveil et la performance cognitive du sujet non privé de sommeil, non fatigué. Sicard et coll. (22) ont montré chez 100 sujets humains sains âgés de 18 à 26 ans, qu’une dose unique de 600 mg de CLP administrée à 7h00 après une nuit normale de sommeil n’augmente pas le niveau de vigilance et de performances cognitives, ne modifie pas le niveau d’humeur et ne perturbe pas le sommeil de récupération la nuit suivante. Ce résultat MEDECINE DU SOMMEIL - Année 3 - Juillet - Août - Septembre 2006
permet de souligner que la CLP n’exerce un effet stimulant que chez l’individu dont la vigilance et la performance cognitive sont dégradées. La préservation du sommeil de récupération s’explique par la cinétique de la substance (figure 1). EVALUATION DES INDICATIONS POSSIBLES DE LA CLP Les effets de la CLP sur la vigilance et la performance cognitive ont été évalués dans 3 contextes différents : la privation de sommeil continue contemporaine d’un travail prolongé ou d’une opération militaire soutenue étendue sur 48-72 heures, la privation de sommeil partielle contemporaine du travail posté et le décalage horaire. Privation totale prolongée de sommeil Etudes en laboratoire Les effets de la CLP sur la vigilance en situation de privation totale de sommeil ont été objectivement évalués en comptabilisant la durée cumulée de micro-sommeils objectivés par un enregistrement EEG continu (un microsommeil est un épisode de sommeil d’une durée comprise entre 3 et 15 secondes). A la dose unique de 600 mg sur une période de 36 heures de privation de sommeil, la CLP diminue statistiquement la durée cumulée de microsommeils et donc maintient le niveau de vigilance (23). A la dose biquotidienne de 300 mg deux fois par jour pendant une période d’éveil continu de 64 heures (24), l’EEG montre que si la durée cumulée de sommeil augmente chez les sujets placebo au bout de 22 heures d’éveil continu, elle n’augmente sous CLP qu’à partir de la 48ème heure (figure 2). Le retard de la dégradation de la performance est également accompagné du maintien de la performance 19
mise au point
Figure 2 - Effet de la CLP sur la privation totale prolongée de sommeil.
cognitive jusque 33 à 48 heures d’éveil continu, selon les tests utilisés. En outre, par comparaison au placebo, il n’a été objectivé aucune perturbation du sommeil de récupération sous CLP pendant les deux nuits qui ont suivi la période d’éveil continu de 64 heures (25).
attendue de la performance, la CLP pourrait être considérée comme une contre-mesure efficace à la somnolence au volant quand il n’est pas possible pour le conducteur de prendre un petit somme réparateur. Situation de travail posté
Etudes sur le terrain Les effets de la CLP sur les performances cognitives et physiques, ainsi que sur la vigilance, ont été mesurés chez le pilote de chasse au cours d’un stage survie de 48 heures à Mont-de-Marsan et chez le personnel commando (1er RPIMa de Bayonne) au cours d’une mission de 6 jours et nuits comprenant pour un groupe, une alternance de phases d’observation et de déplacement et pour un autre groupe, des tâches cognitives au sein d’un poste de commandement opérationnel (26). La CLP a démontré une certaine efficacité opérationnelle par le fait qu’elle améliore les performances cognitives et la sensation de bien-être. Dans le même temps, il a pu être observé que le personnel en dette de sommeil qui était affecté à des tâches statiques en PC opérationnel pouvait également tirer profit de l’administration de CLP. Privation partielle de sommeil Nuit courte De Valk et Cluydts (27) ont montré que la CLP à la dose unique de 300 mg réduit significativement les perturbations dans des tâches de conduite sur simulateur et le risque d’accident pendant une période de 5 heures suivant la prise, chez 20 sujets âgés de 20 à 25 ans privés partiellement de sommeil (4,5 heures de temps passé au lit) et ceci, sans effets secondaires notables. En cas de baisse 20
Les effets sur la performance cognitive et la vigilance de la CLP à la dose unique de 300 mg ont été comparés à ceux du modafinil (200 mg) dans un scénario de type aéronautique incluant une période prolongée de travail de 18 heures suivant une nuit courte et une période de sommeil prophylactique de 6 heures (28). Chacun de ces deux psychostimulants avaient été combinés ou non à une dose de 10 mg de zolpidem administrée pour induire le sommeil prophylactique. Cette étude a montré que la performance cognitive et la vigilance ont diminué à partir de 2h00 du matin chez les sujets qui n’avaient pris aucun psychostimulant (sujets placebo) et que ces paramètres ont été maintenus toute la nuit sous modafinil ou sous CLP. Il n’a pas été possible de distinguer une différence significative dans l’efficacité de ces deux produits. Par ailleurs, ces effets sur la performance n’ont pas été modifiés par le zolpidem. Il est important de noter que si le modafinil et la CLP ont perturbé légèrement le sommeil de récupération, aucune conséquence sur les niveaux d’activité et d’humeur, ainsi que sur l’état de santé n’a été observée au cours des jours qui ont suivi l’étude. Décalage horaire Une étude Franco-américaine réalisée en 1998 (opération Pégase) a comparé les effets de la CLP (300 mg) et de la mélatonine exogène (5 mg) versus placebo sur les troubles MEDECINE DU SOMMEIL - Année 3 - Juillet - Août - Septembre 2006
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relatifs au décalage horaire subi par 27 réservistes de l’US Air Force après un vol entre le Texas et Mont-de-Marsan à travers 7 fuseaux horaires. La CLP a montré des effets positifs sur la performance physique (29) et sur la vigilance diurne (30), avec toutefois quelques effets négatifs sur le sommeil de récupération. Par ailleurs, la CLP a raccourci de 4 jours la période de resynchronisation des rythmes biologiques : ceci peut s’expliquer par un effet « mélatonine-like » de la CLP qui exerce une action antagoniste sur les récepteurs A2b à l’adénosine (31). EFFETS INDÉSIRABLES POTENTIELS Effets liés à la prise CLP La CLP ne provoque pas les effets indésirables mineurs (tachycardie, tremblements, augmentation de la diurèse) de la caféine à libération immédiate et du café. La dose maximale tolérable est de 1800 mg par prise et se traduit par des nausées et tremblements. Il faut toutefois signaler aux individus porteurs d’hypertension artérielle mal équilibrée ou de maladie cardiaque, que la prise de CLP nécessite l’observation des précautions d’usage. Interactions médicamenteuses Le traitement par un antibiotique de la famille des quinolones, l’énoxacine (Enoxor®), induit par diminution du catabolisme hépatique de la caféine, une augmentation importante des taux de caféine dans l’organisme pouvant entraîner hallucinations et excitation. La CLP, comme toute substance caféinée, présente un antagonisme potentiel avec les hypnotiques. Une combinaison hypnotique / CLP en situation opérationnelle est toutefois envisageable à condition que l’administration de CLP intervienne après la période attendue d’efficacité de l’hypnotique (cf. plus haut), ce qui suppose d’en tenir compte lors de la planification du travail. CLP et compétitions sportives La caféine est inscrite sur la liste rouge du comité international olympique. Les tests anti-dopage sont positifs lorsque le taux urinaire de caféine et de son principal métabolite, la paraxanthine, dépasse 12µg/ml, ce qui correspond à l’absorption d’une vingtaine de tasses, soit de 1500 mg de caféine environ. La CLP à la dose quotidienne, voire biquotidienne de 300 mg, ne peut donc pas être considérée comme un produit MEDECINE DU SOMMEIL - Année 3 - Juillet - Août - Septembre 2006
dopant, d’autant plus qu’elle n’améliore les performances que si celles-ci sont préalablement dégradées par une certaine fatigue ou par une privation de sommeil. Effets cumulatifs de la CLP CLP en administration prolongée L’administration d’une dose quotidienne de 300 mg de CLP sur une période de 7 jours consécutifs induit une légère, mais statistiquement significative, accumulation de caféine chez les femmes sous contraception, sans effet ni sur la tolérance ni sur la pharmacodynamie. Chez les femmes sans contraception comme chez les hommes, l’accumulation de caféine est statistiquement non significative. D’autre part, la consommation prolongée de caféine provoque une dépendance de faible intensité perceptible uniquement à l’occasion du syndrome de manque dont la durée et l’intensité sont très faibles, puisqu’il n’affecte pas l’activité des sujets. Association CLP – café La dose de caféine au-delà de laquelle s’observent généralement des effets cliniques indésirables est établie à 1800 mg. Dès lors, l’administration de CLP aux doses de 300 voire de 600 mg au consommateur « habituel » de café n’est pas susceptible d’induire des effets indésirables. Par mesure de précaution, on préconisera aux grands buveurs de boissons caféinées de veiller à limiter leur consommation si l’administration de CLP est envisagée. CONCLUSION La caféine à libération prolongée apporte une cinétique adaptée à un véritable traitement car elle permet un effet pharmacodynamique optimal pendant l’éveil tout en assurant des taux plasmatiques de caféine trop faibles au coucher pour interférer avec l’endormissement. De plus, les concentrations obtenues 24 heures après l’administration sont insuffisantes pour permettre, sur une courte période d’administrations répétées, une accumulation de caféine susceptible d’engendrer des effets adverses. Dans un contexte militaire pour lequel les opérations continues imposent une charge de travail élevée la nuit et de rares moments de repos à n’importe quel moment de la journée, il est particulièrement important d’établir des recommandations portant sur la mise en place d’une aide pharmacologique légère adaptée pour aider les personnels à renoncer à une automédication dont on connaît les risques. On sait que la prise de caféine à libération prolongée, comme le modafinil, permet le maintien de la performance et du niveau de vigilance pendant une période de travail prolongée. Dans ces conditions, la caféine à libération prolongée pourrait constituer une 21
mise au point alternative au modafinil pour aider à maintenir un niveau de performance et de vigilance des personnels compatible avec les besoins de la mission. Cette solution est d’autant plus intéressante que la doctrine d’emploi du modafinil l’interdit actuellement en temps de paix, excepté dans le cadre de la survie après éjection, et demeure également très restrictive en temps de crise. A la différence du modafinil, la caféine à libération prolongée pourrait donc intéresser un nombre de personnels plus étendu, aux compétences moins spécialisées, et impliqués dans des opérations moins exigeantes. A l’échelon de la société dans son ensemble, les accidents du travail et les accidents de la route liés à la somnolence ou à la fatigue représentent un coût humain considérable. La prise de petits sommes est à privilégier mais quand cela s’avère impossible et que la performance doit être optimale pour éviter l’accident, il ne fait aucun doute que l’administration de café prend toute sa place dans une stratégie préventive. La caféine à libération prolongée peut-elle s’inscrire dans ce contexte ? Certainement, s’il s’agit de réduire le risque d’accident ; par contre, s’il s’agit de maintenir la performance au poste de travail, la réponse à cette question est peut être d’ordre éthique : ne vaut-il pas mieux privilégier une approche ergonomique et physiologique de la fatigue pour optimiser la performance ? ■
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