CHAPITRE 2 : LES RYTHMES BIOLOGIQUES Flashcards
1 - Quels sont les différents rythmes ?
- les rythmes circadiens
- les rythmes ultradiens
- les rythmes infradiens
1.1 Rythmes circadiens
Rythmes dont la période est d’environ 24H et qui sont basés sur l’alternance jour/nuit
1.1 Rythmes circadiens exemples
- le rythme veille-sommeil : organisant le comportement
- température corporelle : qui évolue toute la journée suivant une courbe qui se répète chaque jour de manière identique. 36,5°C le matin, 38°C le soir et 36°C la nuit
- sécrétion du cortisol (hormone qui libère des sucres dans le sang) dont un pic important est observé le matin vers 7h et qui correspond à la préparation au réveil et à la mobilisation par apport massif de sucre
1.2 Rythmes ultradiens
Rythmes dont la période est inférieur à 20H
1.2 Rythmes ultradiens exemples
- sécrétion de GnRH (Hormone sexuelle) sécrétée par l’hypothalamus toutes les 1 à 2 h
- rythme de la vigilance : 90 mn. Les cycles de 90 mn observés pour le sommeil se maintiennent dans la journée sous forme de rythmes de vigilance.
1.3 Rythmes infradiens
Rythmes dont la période est mesurée en mois ou en années.
1.3 Rythmes infradiens exemples
- cycle menstruel chez la femme 28 jours
- cycle cirannuel 1 an observable chez l’animal qui module ses prises alimentaires et son activité sexuelle en fonction des saisons.
2 - Fonctions des rythmes biologiques 1
Anticiper les changements cycliques de l’environnement pour mieux s’adapter
= forme d’adaptation préventive afin d’assurer la survie et la reproduction des espèces
ex : animaux qui accumulent des réserves alimentaires avant l’hiver
2 - Fonctions des rythmes biologiques 2
Synchroniser les activités des membres d’une espèce sociale en termes d’alimentation et de reproduction.
3 - Les mécanismes physiologiques
Les rythmes biologiques :
- issus d’une horloge interne (endogène) ?
- déterminés par des stimuli extérieurs (exogène) ?
Réponse = expérience de “libre cours”
3 - Les mécanismes physiologiques 1
“libre cours” - appareillage
Un rat est installé dans uen roue qu’il active en courant.
La roue est reliée à un stylet qui enregistre l’activité sous forme d’un tracé appelé actogramme.
=> les périodes d’activité et de repos se reproduisent de manière presque identique chaque jour
=> rythme circadien
3 - Les mécanismes physiologiques 2
“libre cours” - expérience
Pour déterminer si le rythme circadien est endogène ou exogène les variations des stimuli extérieurs (lumière constante, contrôle °C et niveau sonore) sont supprimés.
3 - Les mécanismes physiologiques 3
“libre cours” - expérience/résultat
L’alternance veille-repos se décale de jour en jour d’une heure.
L’alternance est conservée mais on assiste à un allongement d ela période qui atteint 25H.
Après 12 jours le rythme veille-repos est donc complètement inversé (décalé de 12h)
3 - Les mécanismes physiologiques 4
“libre cours” - expérience/résultat/réponse
Rythme endogène déterminé par une horloge interne car l’alternance veille-repos est conservée MAIS
cette horloge interne a besoin d’être synchronisée par le milieu extérieur (si non décalage du rythme) qui fournit des “Donneurs de temps- Zeitgeber”.
Si ces dernier sont supprimés seul reste le rythme endogène.
3 - Les mécanismes physiologiques 5
“libre cours” - résultats chez l’homme
Identiques : deux période photosensibles pendant lesquelles l’horloge interne est comparée aux donneurs de temps : l’aube et le crépuscule. (une forte lumière le soir peut retarder le cycle et inversement le matin)
3 - Les mécanismes physiologiques 6
“libre cours” - résultats chez l’homme
La +part des individus ont une horloge interne à longue période (25h) et d’autres plus rare une courte période (23).
4 - Localisation cérébrale de l’horloge interne
Le noyeau supra chiasmatique (NSC) au-dessus du chiasma optique de l’hypothalamus es tle dupport cérébral de l’horloge interne.
4 - Localisation cérébrale de l’horloge interne 1
“mise en évidence”
L’ablation du NSC induit une disparition des rythmes circadiens, le rythme devien aléatoire bien que la quantité de veille et de sommeil reste identique.
4 - Localisation cérébrale de l’horloge interne 2
“mise en évidence”
Si l’on greffe le NSC d’un rat ayant au préalable subi une ablation du NSC, l’organisation temporelle de l’activité se trouve rétablie.
4 - Localisation cérébrale de l’horloge interne 3
“mise en évidence”
Si on greffe le NSC d’un rat au cycle de 23 h sur un rat léé qui avait un rythme de 25h le rythme adopté est celui du donneur 23h.
Cela signifie que le NSC conserve son autonomie et son rythme propre même sorti de l’organisme
5 - Fonctionnement de l’horloge interne
“Qu’a permis l’observation de l’activité du NSC ?”
Que l’activité des neurones est :
- synchrone => émission de potentiels d’action au même momen tet à la même fréquence
- spontanée => les neurones n’ont pas besoin d’être stimulés
- varie en fonction du rythme circadien
5 - Fonctionnement de l’horloge interne 1
“Qu’a permis l’observation de l’activité du NSC ?”
Le cerveau grâce à son horloge interne sait exactement l’heure qu’il est en fonction de la fréquence des potentels d’action dans le NSC.
5 - Fonctionnement de l’horloge interne 2
“Par quoi est déterminée l’activité électrique spontanée et cyclique des neurones du NSC ?”
Par l’expression des “gènes horloge”.
Le gène Per est un gène existant chez un grand ombre d’espèces de la mouche à l’homme.
Il est responsable de l’activité rythmique autonome du NSC.
5 - Fonctionnement de l’horloge interne 3
“Par quoi est déterminée l’activité électrique spontanée et cyclique des neurones du NSC ? Caractéristique du gène Per ?”
Sa mutation est responsable du syndrome familial d’avancement des phases de sommeil
- décalé de 4h par rapport à un rythme plus classique
<=> les sujets s’endorment dès 19H et se réveillent autour de 4H du matin.
