2. Les rythmes biologiques Flashcards
Rythmes biologiques
Ensemble des phénomènes physiologiques et comportementaux ayant une périodicité (revenant à intervalles constants) et dont l’intensité varie au cours du temps de manière cyclique.
Rythmes circadiens
Rythmes dont la période est d’environ 24 heures et qui sont basés sur l’alternance jour/nuit (veille/sommeil, température du corps, cortisol).
Rythmes ultradiens
Rythmes dont la période est inférieure à 20 heures (sécrétion de GnRH toutes les une à deux heures, rythme de la vigilance de 90 minutes).
Rythmes infradiens
Rythmes dont la période est mesurée en mois ou en années (cycle menstruel, cycle circannuel).
Fonction principale des rythmes biologiques
Est d’anticiper les changements cycliques de l’environnement pour mieux s’y adapter. Il s’agit d’une forme d’adaptation préventive, afin d’assurer la survie et la reproduction des espèces.
Seconde fonction des rythmes biologiques
Est de synchroniser les activités des membres d’une espèce sociale en termes d’alimentation et de reproduction.
Les RB sont-ils issus d’une horloge interne (endogène) ou déterminés par des stimuli extérieurs (exogène)?
Expérience de “libre cours”. Résultats: Il existe un rythme endogène, déterminé par une horloge interne (puisque l’alternance veille-repos est conservée), mais cette horloge interne a besoin d’être synchronisée par le milieu extérieur (puisque sans ce repère ce rythme se décale).
On dit que le milieu extérieur fournit des “donneurs de temps” (Zeitgeber). Si on supprime ces donneurs de temps, seul reste le rythme endogène.
Localisation cérébrale de l’horloge interne
Le noyau supra chiasmatique (NSC; au dessus du chiasma optique) de l’hypothalamus est le support cérébral de l’horloge interne.
Fonctionnement de l’horloge interne
L’observation de l’activité électrique du NSC a permis d’observer que l’activité des neurones est synchrone (émission de PA au même moment et à la même fréquence), spontanée (les neurones n’ont pas besoin d’être stimulés) et varie en fonction du rythme circadien
Ainsi, le cerveau, grâce à son horloge interne sait exactement l’heure qu’il est en fonction de la fréquence des PA dans le NSC.
gène Per
Est un gène existant chez un grand nombre d’espèces, de la mouche à l’homme, et est responsable de l’activité rythmique autonome du NSC.
Sa mutation est responsable du syndrome familial d’avancement des phases de sommeil (le sommeil est décalé de 4h par rapport à un rythme plus classique. Ainsi les sujets s’endorment dès 19h et se réveillent autour de 4h du matin.
Rôle du NSC sur nos RB
A un rôle crucial, il agit comme un chef d’orchestre sur un grand nombre de noyaux de l’hypothalamus et du tronc cérébral et contrôle notamment la température corporelle, le sommeil et certaines sécrétions hormonales.
Synchronisation avec le rythme extérieur
Le milieu extérieur fourni des donneurs de temps dont le principal est la lumière.
La rétine perçoit la lumière. Le nerf optique transmet les informations vers le thalamus (relayées par le corps genouillé latéral) puis vers le cortex visuel occipital.
Les informations lumineuses sont également transmises au NSC par la voie photique qui traite la lumière (mais n’est pas impliquée dans la vision).
Cas des personnes atteintes de cécité
Certains non-voyants présentent des troubles de ce type: insomnie, maux de tête, troubles gastriques, irritabilité… qui sont liés à un rythme biologique perturbé. Tandis que d’autres n’en souffrent pas.
Cette dissociation est en lien avec l’origine de la cécité. Si la rétine ou le nerf optique (dans sa partie précédent le thalamus) sont endommagés, les informations lumineuses ne sont pas transmises par la voie photique ce qui explique la perturbation des RB.
Horloges secondaires
2 éléments laissent penser qu’il existe des horloges secondaires dont les rythmes sont différents.
- Lors des voyages trans-méridiens (décalage horaire), la reprise des rythmes physiologiques se fait à une vitesse différente selon la nature du rythme (veille/sommeil, température, niveau de cortisol…).
- A l’occasion de greffes du coeur ou du rein, des médecins ont observé que les organes isolés n’ont pas un fonctionnement uniforme mais un fonctionnement rythmique (si on isole le coeur d’une grenouille, il continue de battre de manière rythmique).
