Rythmes biologiques

• Rythme biologique = phénomène périodique et entrainant des variations d'un processus biologique
• 3 types de rhytme biologique :

  • infradien (durée >24h)
  • circadien (env 24h)
  • ultradien (inf à <24h)
• Rythme infradien (càd sup à/ >24h) = circannuel (1an) ou saisonnier
• 1729 : Jacques d'Ortou de Mairan déduit un rythme lumière-obscurité pour son mimosa
• sorte "d'horloge biologique interne" indiquant au mimosa quand fleurir ou faner (respectivement jour et nuit)
• l'homme est diurne : vit le jour, dort la nuit
• Animaux :

  • diurnes ex: homme
  • nocturnes ex: chauve-souris, souris
• expérience : roue de hamster, enregistre activité motrice de l'animal dès qu'ils sont réveillés

  Lésions crées chez le modèle animal -> MEE que horloge biologique est au niveau cérébral
• Sans les 2 noyaux suprachiasmatiques :

  => activité motrice de souris est anarchique

  => perte de périodicité de 24h

  En greffant à nouveau noyau. suprachiasmatiques portant mutation d'un gêne faisant que leur période passe de 24h à 20h :

  => activité motrice a des périodes de 20h
• Noyaux supra-chiasmatiques (NSC) déchargent des PA à certains moments de la journée, puis "s'éteignent"

  => répétition tt les 24h
• la tétrodotoxine (TTX) bloque la transmission synaptique, donc empêche l'activité des Noyaux Supra-Chiasmatiques (NSC)
• Noyaux suprachiasmatiques :

  • 2
  • situés au-dessus du chiasma optique
  • symétriques de part et d'autres du 3e ventricule
  • siège de l'horloge biologique, petite taille,
  • possèdent neurones très particuliers entraînant l'organisme sur un rythme de 24h
• "clock genes" :

  = gènes de l'horloge interne, PEU différents d'un individu à l'autre

  ->Cascade de gènes
• Rythme interne possible grâce à l'alternance lumière-obscurité, fondamentale
• essai sur une souris soumise à alternance 12h-12h puis en libre cours sous lumière tamisée 24h, l'activité motrice se décale de + en + tôt

  => L'animal perd son rythme circadien pour avoir un rythme de 23h-22h
• essai sur souris "K.O." : gène de l'horloge enlevé

  en libre cours, rythme interne se décale de + en + tard, proche de 25-26h
• rythme interne de l'horloge biologique est influencé par :

  • la génétique
  • les conditions extérieures
• on a chacun une typologie circadienne différente :

  • typologie vespérale : "couche-tard" et "lève-tard"
  • typologie matinale : "couche tôt" et "lève-tôt"
  • typologie intermédiaire : ni l'un ni l'autre
• exemples de donneurs de temps :

  -alternance lumière-obscurité

  -rythmes sociaux

  -prise alimentaire(petit-déjeuner, déjeuner et dîner)

  -exercice physique régulier

  -activité professionnelle/scolaire
• lumière permettant d'avoir ce rythme circadien (24h) :

  -durée d'exposition à la lumière

  -longueur d'onde

  -moment d'exposition dans les 24h: ex: lumière en fin de nuit avance le rythme, et lumière bleue le soir retarde le rythme
• définition: Kaliémie = quantité de potassium au niveau sanguin
• Cortisol:

  • pic de cortisol vers 7-8h du matin, "booster" l'individu pour qu'il se lève
• Hormone de croissance (GH (=protéine)) libérée pendant la période nocturne
• creux de T°C en début de nuit et remontée en fin de nuit
• définition période = temps qui s'écoule entre deux moments qui se répètent

  => période circadienne si environ 24h
• définition: Le Mésor = Moyenne arithmétique du rythme qui permet de dire que la moitié est au-dessus, l'autre moitié est en dessous lorsque les données sont équidistantes
• définition Acrophase = Moment où survient le pic du rythme

  ex: pic de cortisol autour de 7h du matin
• définition Amplitude = différence entre le mésor et le pic (= l'acrophase)
• rythme circadien s'installe de manière progressive chez le nouveau-né :

  • 2 premiers mois: entre 16h et 18h de sommeil /24h
  • 2-4mois : rythme de 25h = rythme endogène de notre horloge biologique quand on n'est pas soumis aux synchroniseurs externes, car maturation cérébrale non finie
  • à partir de 4mois : rythme circadien, sommeil surtout nocturne et qlq siestes