Comment LogAloft planifie votre repos

Un plan de repos LogAloft, ce sont deux modèles qui travaillent ensemble. Le premier est une horloge biologique : il situe votre journée interne et montre comment la lumière et la mélatonine la déplacent quand vous changez de fuseau horaire. Le second est un modèle de la vigilance : il évalue chaque façon d’utiliser une escale et garde celle qui vous laisse le plus alerte sur le vol suivant. Quelques vérifications simples s’ajoutent par-dessus, pour qu’aucun plan ne demande ce qu’une personne fatiguée ne peut pas faire. Pour les bases, lisez pourquoi se reposer n’est pas dormir et ce que dit la science du sommeil sur le décalage horaire vers l’est et vers l’ouest.

L’horloge biologique

Le point de repère du plan est le minimum de votre température corporelle, appelé Tmin, le point bas de la nuit de votre corps. LogAloft le place 3 heures avant votre heure de réveil habituelle, la règle empirique tirée des travaux d’Eastman et Burgess sur le décalage horaire. Si vous vous réveillez d’habitude à 07:00 chez vous à Boston, votre Tmin tombe vers 04:00 EDT. Indiquez à l’application que vous êtes du matin et il avance de 30 minutes ; du soir, il recule de 15 minutes.

Pour suivre l’horloge au fil d’une rotation, LogAloft fait tourner le modèle d’oscillateur révisé de Jewett, Forger et Kronauer (Journal of Biological Rhythms, 1999), avec le jeu de paramètres publié pour lui (une période intrinsèque de 24,2 heures, μ = 0,13, et les constantes de lumière G = 19,875, α0 = 0,16, β = 0,013 et p = 0,6) et la phase critique placée 0,8 heure après le minimum de la variable x du modèle, comme le fait l’article. Le modèle reçoit la lumière que prescrit le plan, avec les valeurs de travail de LogAloft :

Quand l’estimation du Tmin par le modèle s’écarte de plus de 2 heures de celle de la règle, le plan garde les heures de la règle et prévient que l’horloge pourrait mettre un jour ou deux de plus à s’adapter, parce que la lumière que vous recevez vraiment n’est qu’une hypothèse.

Comment l’horloge se décale d’un fuseau à l’autre

Le CDC Yellow Book donne « an average rate of adaptation of 1.5 hrs/day for westward travel and 1 hr/day for eastward travel » (une adaptation moyenne de 1,5 h par jour vers l’ouest et de 1 h par jour vers l’est). LogAloft reprend ces vitesses. En dessous de 3 heures de décalage, il ne fait pas de plan jour par jour. Pour un séjour de 2 jours ou moins, il vous garde à l’heure de chez vous, comme le CDC le conseille pour les voyages courts. Jusqu’à 8 heures vers l’est, il avance l’horloge ; à partir de 8 h 30 vers l’est, il fait le tour dans l’autre sens et la retarde de 1,5 heure par jour, comme l’horloge le fait souvent d’elle-même. Avant le départ, il peut vous décaler d’une heure par jour pendant 3 jours au plus, et ne compte que 0,6 heure par jour quand vous avancez sans mélatonine.

Les fenêtres de lumière suivent votre Tmin à mesure qu’il se déplace :

La fenêtre d’avance s’ouvre une heure après le Tmin. Dans l’étude de St Hilaire et ses collègues sur une impulsion lumineuse d’une heure, la réponse passait des retards aux avances environ 2 heures après le Tmin : une lumière reçue pile au Tmin peut donc pousser l’horloge dans le mauvais sens. À côté de la fenêtre de lumière vive, le plan demande 2 heures de lumière ordinaire d’intérieur plutôt que l’obscurité.

Prenons un navigant basé à Boston qui dort de 23:00 à 07:00 EDT et part une semaine à Madrid, 6 heures plus à l’est. Le jour de l’arrivée, le plan évite la lumière vive du réveil jusqu’à 11:00 CEST et la recherche de 11:00 à 15:00 CEST. Chaque jour, les deux fenêtres avancent d’une heure, et le cinquième jour la fenêtre de lumière s’ouvre à 07:00 CEST.

La mélatonine, telle que le plan l’utilise

La mélatonine reste toujours facultative, et ses horaires ne sont proposés qu’avec Pro. Elle n’apparaît que lorsque l’horloge doit avancer. La dose est de 0,5 mg, prise environ 10 heures avant le milieu du sommeil de votre horloge biologique, soit environ 6 heures avant son heure de coucher pour quelqu’un qui dort 8 heures. C’est là que Burgess et ses collègues ont trouvé le pic de la courbe pour 0,5 mg. Jamais plus tard que 3 heures avant l’heure de coucher de votre corps, ni plus tard que l’heure de coucher locale. Dans l’exemple de Madrid, cela donne 23:00 CEST le jour de l’arrivée, 6 heures avant l’heure de coucher du corps (encore 05:00 CEST), puis une heure plus tôt chaque jour. Les plans qui retardent l’horloge n’en prévoient pas.

En escale, la mélatonine peut aussi apparaître comme aide au sommeil, à raison de 0,3 à 0,5 mg de mélatonine ordinaire (jamais à libération prolongée), prise 30 minutes avant un coucher qui tombe hors de la nuit de votre corps. Elle n’est proposée qu’entre 7 h 30 et 30 minutes avant l’heure de coucher habituelle de votre corps, au moins 8 heures avant la présentation, et jamais avant un retour vers l’ouest tant que votre horloge biologique a plus de 2 heures de retard sur l’heure locale, car une prise le soir la tirerait dans le mauvais sens.

Le CDC indique que « 0.5–1 mg is often sufficient » (0,5 à 1 mg suffit souvent) et déconseille de dépasser 5 mg. Comme les compléments alimentaires ne sont pas réglementés aux États-Unis, la dose réelle peut d’ailleurs différer de l’étiquette. Pour les pilotes, les consignes de la FAA sur les somnifères n’autorisent qu’un « occasional or limited use » (usage occasionnel ou limité) et imposent d’attendre « 5-times the maximum elimination half life » (cinq fois la demi-vie d’élimination maximale). La demi-vie de la mélatonine par voie orale est d’environ 54 minutes (Andersen et al., 2016), ce qui donne moins de 5 heures avec cette règle. La marge de LogAloft est plus stricte : 8 heures, ou 5 demi-vies si c’est plus long, soit environ 20 heures pour une mélatonine à libération prolongée. Demandez l’avis de votre médecin avant d’en prendre ; pilotes, celui de votre médecin examinateur.

Juger chaque possibilité de sommeil

Le second modèle est le modèle à trois processus de la vigilance, tel qu’Ingre et ses collègues l’ont testé sur 136 équipages de ligne en 2014. La pression de sommeil (S) baisse à mesure que vous restez éveillé et se reconstitue pendant que vous dormez ; l’horloge biologique (C) monte et descend selon un cosinus de 24 heures. Ensemble, elles prédisent la somnolence sur l’échelle de Karolinska, de 1 à 9, où 7 correspond à « somnolent ».

Dans le code de LogAloft, en éveil, S tend vers 2,4 à un taux de 0,0353 par heure. Pendant le sommeil, elle remonte en ligne droite jusqu’à 12,2, puis s’incurve vers 14,3. C a une amplitude de 2,5 et culmine à 15,28 heures, ajustée sur votre heure de réveil habituelle. La somnolence vaut 9,56 − 0,43 × (S + C). Dans le modèle, le sommeil vient dès que vous êtes au lit et que S + C est sous 8,5, ou sous 9,5 après une demi-heure dans le noir, et un sommeil se termine de lui-même quand S + C dépasse 13. Dans les heures qui précèdent l’heure de coucher habituelle de votre corps, il ne vient presque pas, sauf si vous êtes épuisé. Votre horloge biologique se rapproche de l’heure locale d’une heure par jour après un vol vers l’est et d’une heure et demie après un vol vers l’ouest, et presque pas pendant les 12 premières heures.

Pour chaque escale, le planificateur essaie des milliers d’emplois du temps. Il combine un sommeil à l’arrivée (aucun, 30 minutes, un ou deux cycles de 90 minutes, ou un sommeil principal quand vous atterrissez dans la nuit de votre corps), un sommeil principal qui peut commencer à n’importe quelle heure et durer de 6 à 9 heures, et une sieste avant la présentation. Chaque combinaison est notée sur la somnolence moyenne du vol suivant, sur sa pire demi-heure et sur l’atterrissage, avec des poids de 0,7, 0,6 et 0,4. Des pénalités plus petites gardent le plan vivable (heures au lit pendant la journée locale, heures à lutter contre le sommeil, réveil au point bas de votre corps), et toute période au lit où vous resteriez éveillé plus de 40 % du temps est écartée. Sur les vols en équipage renforcé de 8 heures ou plus, un tiers de la croisière compte comme repos en couchette avec une efficacité de 70 %, le chiffre de l’étude de Signal et ses collègues sur le sommeil en vol.

Combien de sommeil le plan attend

La part du temps au lit que vous passez à dormir dépend du moment de votre journée biologique où elle tombe. Dans une étude contrôlée de Wyatt et ses collègues (Sleep, 2006), de jeunes adultes qui dormaient pendant leur jour biologique dormaient 77 % de leur temps au lit, contre 83 à 84 % avec de la mélatonine ; pendant leur nuit biologique, la mélatonine ne changeait rien. LogAloft compte :

La dernière ligne est une estimation prudente de LogAloft, pas une mesure. Les sujets de Wyatt étaient des adultes en bonne santé de 18 à 30 ans, en laboratoire, et ces heures-là, que Strogatz et ses collègues ont décrites comme « a zone of minimal sleep tendency approximately 1-3 h before habitual bedtime » (une zone de propension minimale au sommeil environ 1 à 3 h avant l’heure de coucher habituelle), sont celles où le sommeil vient le plus difficilement. Le chiffre de la nuit du corps est lui aussi une valeur de travail de LogAloft.

Avant un vol en service, le sommeil passe d’abord

Le plan vise 8 heures de sommeil avant chaque service quand l’escale le permet, ou jusqu’à 9 si vos réponses à « Comment avez-vous dormi ? » montrent qu’il vous en faut davantage. Il ne vous met jamais au lit plus de 9 heures, ou plus que votre nuit habituelle si elle est plus longue.

Avant un vol que vous assurez en service, ce sommeil passe en premier. Quand la présentation écourterait le dernier sommeil, le plan l’avance, environ une heure après votre arrivée dans la chambre et une fois que vous êtes debout depuis environ 12 heures, si cela donne au moins 45 minutes de sommeil en plus. Les repas s’organisent autour : quelque chose de léger à l’arrivée, un petit-déjeuner rapide pendant que vous vous préparez.

Avant une mise en place, l’objectif est plus bas, parce que vous pouvez dormir à bord. Le plan protège 8 heures moins ce que permet la mise en place, comptée pour 60 % de son temps bloc au-delà des 90 premières minutes, et jamais moins de 6 heures.

Le filet de sécurité

Chaque plan est comparé à un plan simple construit à partir du sommeil attendu, et il est remplacé s’il échoue à l’une de ces trois vérifications :

• pas de sommeil du tout, ou un sommeil qui déborde sur l’heure du lever ;
• moins de 6 heures de sommeil attendu avant un vol en service, alors qu’une heure de plus est disponible ;
• un premier sommeil qui arrive plus de 22 heures après votre lever, alors qu’il pourrait venir plus tôt (après 18 heures d’éveil, on attend un sommeil dans l’heure qui suit l’arrivée dans la chambre).

Avant un vol de nuit, le plan simple comprend un sommeil l’après-midi de 90 minutes à 4 heures. Pour une mise en place, seules la première et la dernière vérification s’appliquent. Une escale très courte, avec moins de 2 h 30 entre l’arrivée dans la chambre et le lever, n’a pas de plan de repos du tout.

Le trajet jusqu’à la chambre compte aussi : 15 minutes pour débarquer, 15 pour la police aux frontières à l’étranger, 40 pour la route (ou la durée connue jusqu’à l’hôtel), 10 pour l’enregistrement et 20 pour s’installer. Vous êtes levé au moins une heure avant la navette ou, sans données de navette ni d’hôtel, 90 minutes avant la présentation.

Les repas

Les repas suivent vos heures d’éveil, trois par jour par défaut, à au moins 4 heures d’intervalle. Le dîner arrive environ 3 heures avant le coucher, et rien de copieux dans les 90 dernières minutes. Entre minuit et 06:00 à l’heure de votre horloge biologique, le plan propose un en-cas léger plutôt qu’un repas.

Trois études appuient ces choix. Morris et ses collègues (PNAS, 2015) ont trouvé une glycémie 17 % plus élevée après le même repas le soir biologique que le matin. En travail de nuit simulé, Chellappa et ses collègues (Science Advances, 2021) ont observé que manger la nuit dégradait la tolérance au glucose et que « restricting meals to daytime prevented it » (limiter les repas à la journée l’évitait). Et en travail posté simulé, Gupta et ses collègues (Nutrients, 2019) ont constaté qu’on était moins somnolent après un en-cas de nuit représentant un dixième de la ration du jour qu’après un repas complet ou rien du tout.

Sur un vol qui traverse la nuit du lieu où vous atterrissez, ou la nuit de votre corps, le plan suggère donc un petit en-cas sur cette période au lieu d’un repas. Au sol, il ajoute un en-cas léger quand le premier repas tomberait plus de 5 heures après l’arrivée au parking, ou après 7 heures d’éveil sans manger.

Ce que le plan promet et ne promet pas

Le plan vous donne des heures, et la raison de chacune. Il ne peut pas promettre le sommeil. Chacun est différent, les modèles décrivent des moyennes, et le bruit ou les soucis leur échappent. Après chaque sommeil prévu, l’application vous demande comment vous avez dormi, et vos réponses ajustent peu à peu votre besoin de sommeil et les vitesses de votre horloge, dans des limites fixées.

Ce n’est pas un avis médical, et il ne remplace ni votre jugement ni la politique de gestion de la fatigue de votre compagnie.

Le plan et la réglementation

La réglementation garantit une possibilité de dormir, pas le sommeil. Selon le 14 CFR 117.25, le repos d’un pilote avant une période de service de vol dure au moins 10 heures consécutives et « must provide the flightcrew member with a minimum of 8 uninterrupted hours of sleep opportunity » (doit offrir au membre d’équipage de conduite au moins 8 heures ininterrompues de possibilité de sommeil). En Europe, l’ORO.FTL.235 fixe le repos hors base à « at least as long as the preceding duty period or 10 hours whichever is greater » (au moins la durée du service précédent, ou 10 heures si c’est plus), y compris « an 8-hour sleep opportunity » (une possibilité de sommeil de 8 heures).

L’objectif de LogAloft, 8 heures de sommeil effectif, va au-delà des deux, parce qu’une possibilité de 8 heures donne rarement 8 heures de sommeil. Le plan ne juge pas si un repos est réglementaire et ne constitue pas un avis juridique ; quand un repos ne donnera pas la possibilité de sommeil qu’exige la réglementation, appliquez la réglementation et les procédures de votre compagnie.

Sources

1. Revised limit cycle oscillator model of human circadian pacemaker (Jewett, Forger and Kronauer), Journal of Biological Rhythms 14(6), 1999
2. Jet Lag Disorder, CDC Yellow Book 2026, CDC
3. Human phase response curve to a 1 h pulse of bright white light (St Hilaire, Gooley, Khalsa, Kronauer, Czeisler and Lockley), Journal of Physiology 590, 2012
4. Human phase response curves to three days of daily melatonin: 0.5 mg versus 3.0 mg (Burgess, Revell, Molina and Eastman), Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 95(7), 2010
5. Guide for Aviation Medical Examiners: sleep aids, FAA
6. Pharmacokinetics of oral and intravenous melatonin in healthy volunteers (Andersen et al.), BMC Pharmacology and Toxicology 17, 2016
7. Validating and extending the Three Process Model of alertness in airline operations (Ingre et al.), PLOS ONE 9(10), 2014
8. Sleep-facilitating effect of exogenous melatonin in healthy young men and women is circadian-phase dependent (Wyatt, Dijk, Ritz-De Cecco, Ronda and Czeisler), Sleep 29(5), 2006
9. Circadian pacemaker interferes with sleep onset at specific times each day: role in insomnia (Strogatz, Kronauer and Czeisler), American Journal of Physiology 253, 1987
10. Endogenous circadian system and circadian misalignment impact glucose tolerance via separate mechanisms in humans (Morris et al.), PNAS 112(17), 2015
11. Daytime eating prevents internal circadian misalignment and glucose intolerance in night work (Chellappa et al.), Science Advances 7(49), 2021
12. Subjective hunger, gastric upset, and sleepiness in response to altered meal timing during simulated shiftwork (Gupta et al.), Nutrients 11(6), 2019
13. 14 CFR 117.25, Rest period, Cornell Legal Information Institute
14. ORO.FTL.235 Rest periods, Regulation (EU) No 965/2012, UK CAA regulatory library