Chapitre 2.1 Différents Rythmes

Question 1

Définition de rythmes biologiques

Answer 1

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.

Question 2

Qu’est ce que des rythmes circadiens?

Answer 2

Ce sont des rythmes dont la période est d’environ 24h et qui sont basés sur l’alternance du jour et de la nuit.

Question 3

Exemples de rythmes circadiens:

Answer 3

• Le rythme veille-sommeil: organisant tout le comportement.
• Température corporelle: évolue chaque jour de manière identique:
  Matin environ 36,5
  Soir environ 38
  Nuit 36
• Sécrétion du cortisol (hormone dont une fonction est de libérer du sucre dans le sang)
  Matin: pic important (7h) correspond à la préparation au réveil et à la mobilisation pour apport massif de sucre.

Question 4

Qu’est ce que les rythmes ultra dines?

Answer 4

Ce sont des rythmes dont la période est inférieure à 20heures.

Question 5

Exemples de rythmes ultradiens:

Answer 5

• Sécrétion de GnRH (Hormone sexuelle): Sécrétée par l’hypothalamus toutes les 1 à 2 heures.
• Rythme de la vigilance: 90 minutes. Les cycles de 90n minutes observés pour le sommeil se maintiennent dans la journée sous forme de rythmes de vigilance.

Question 6

Qu’est que des rythmes infradiens?

Answer 6

Ce sont des rythmes dont la période est mesurée en mois ou en années.

Question 7

Exemples de rythmes infradiens:

Answer 7

• cycle menstruel chez la femme: 28 jours
• Cycle circannuel: Un an. Rythme observable chez l’animal qui module ses prises alimentaires et son activité sexuelle en fonction des saisons.

Question 8

Quelle est la fonction principale des rythmes biologiques?

Answer 8

Elle 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.

Question 9

Exemple d’adaptation préventive à fin d’assurer la survie des espèces:

Answer 9

Beaucoup d’espèces animales accumulent des réserves alimentaires avant la période hivernal.

Question 10

Autre fonction des rythmes biologique en plus de l’adaptation préventive?

Answer 10

Synchroniser les activités des membres d’une espèce sociale en terme d’alimentation et de reproduction.

Question 11

Quelle est l’expérience que les chercheurs ont menée pour répondre à la questions: “les rythmes biologiques sont-ils issus d’une horloge interne (endogène) ou déterminés par les stimuli extérieurs (exogènes)?”?

Answer 11

Expérience dite de “libre court”:
Appareillage:
Rat dans roue qu’il active en courant
Roue relié à un stilet qui permet d’enregistrer activité sur actogramme.
Zones sombres= activité; zones claires= inactivité.

Observations des chercheurs: périodes d’activité et de repos se reproduisent de manière identique presque chaque jour.
==> Actogramme rend compte du rythme circadien.

Expérience:
Suppression des variations des stimuli extérieurs (lumière constante, contrôle de la température et du niveau sonore).
Constat:
L’alternance veille-repos se décale de jour en jour. Alternance conservée, mais allongement de la période qui atteint 25h.
==> après 12 jours, le rythme veille-repos est inversé (décalé de 12h).

COnclusion:
Il existe un rythme ENDOGÈNE, déterminé par une horloge interne, mais cette horloge interne a besoin d’être syncronisée par le milieu extérieur (sans repères ce rythme se décale-).

Question 12

Les rythmes biologiques sont-ils issus d’une horloge interne (endogène) ou déterminés par des stimuli extérieurs (exogène) ? Que dit on?

Answer 12

On dit que le milieu extérieur fournit les “donneurs de temps “ (Zeitgebr). Si on supprime ces donneurs de temps, seul reste le rythme endogène.

Question 13

Quels résultats a donné l’expérience de “libre-cours” chez l’homme?

Answer 13

Les résultats sont strictement identiques à ceux observés chez le rat.

Question 14

Chez l’homme, quelles sont les 2 périodes photosensibles pe,néant lesquelles l’horloge interne est comparée aux donneurs de temps?

Answer 14

• L’aube
• crépuscule
  ==> une forte lumière le soir peut retarder le cycle et une forte lumière le matin peut avancer le cycle.

Question 15

Que peut ont désire de l’horloge interne de la plupart des individus?

Answer 15

C’est une horloge interne à longue période (25h) pour la plupart, mais d’autres individus (plus rares) ont une horloge interne à courte période (23h).

Question 16

Où est localisée l’horloge interne dans le cerveau?

Answer 16

Le Noyau Supra Chiasmatique (NSC; au dessus du chiasma optique) de l’hypothalamus= support cérébral de l’horloge interne.

Question 17

Comment a-ton mis en évidence la localisation de l’horloge interne dans le cerveau?

Answer 17

L’ablation du NSC induit une disparition des rythmes circadiens, le rythme devient aléatoire bien que la quantité de veille et de sommeil soupir identique.

Question 18

NSC

Answer 18

Noyau Supra Chiasmatique de l’hypothalamus
Situé au dessus du chiasma optique
Conserve son autonomie et son rythme propre même sorti de l’organisme.

Question 19

Comment a-t-on montré que le NSC Conserve son autonomie et son rythme propre même sorti de l’organisme?

Answer 19

• Greffe du NSC d’un rat ayant au préalable subi une ablation du NSC==> organisation temporelle de l’activité se trouve rétablie.
• Si greffe du NSC d’un rat au cycle de 23h sur un rat lésé qui avait un rythme de 25h, le rythme adopté est celui du donneur (23h).

Question 20

Qu’à permis l’Observation de l’activité électrique du SNC concernant l’activité des neurones?

Answer 20

• Activité des neurones est :
• synchrone*
• spontanée*
• Varie en fonction d’rue rythme circadien.

Question 21

Activité des neurones synchrone

Answer 21

Emission de potentiels d’action (PA) au même moment et à la même fréquence).

Question 22

Activité des neurones spontanée:

Answer 22

Les neurones n’ont pas besoin d’être stimulés.

Question 23

En quoi le cerveau sait il exactement l’heure qu’il est?

Answer 23

Grace à son horloge interne, en fonction de la fréquence des potentiels d’action dans le NSC.

Question 24

Par quoi est déterminée l’activité éléctrique spontanée et cyclique des neurones du NSC?

Answer 24

Par l’expression des “gènes horloge”.

Question 25

Qu’est ce que le gène PER?

Answer 25

• gène existant chez un grand nombre d’espèces (homme, mouche…..)
• responsable de l’activité rythmique autonome du NSC.

Question 26

De quoi le gène PER est-il responsable?

Answer 26

Du syndrome familial d’avancement des phases de sommeil.

Question 27

Qu’est ce que le syndrome familial d’avancement des phases de sommeil?

Answer 27

Sommeil décazlé de 4h par rapport à un rythme plus classique.==> les sujets s’endorment dès 19h et se réveillent autour de 4h du matin.

Question 28

Rôle du NSC sur nos rythmes biologiques:

Answer 28

Rôle crucial: 
il agit comme un chef d’orchestre sur un grand nombre de noyaux de l’hypothalamus et du tronc cérébral
Contrôle notamment :
- température corporelle
- sommeil
- certaines sécrétions hormonales.

Question 29

Qu’est ce que le milieu extérieur fournit?

Answer 29

• des donneurs de temps.

Question 30

Principal donneur de temps

Answer 30

La lumière:

Rétine perçoit la lumière==> nerf optique transmet infos vers le thalamus==> puis vers le cortex visuel occipital.

Question 31

Qu’en est il des personnes atteintes de cécité?

Answer 31

Certains non-voyants présentent des troubles tels que:
- insomnie
- maux de tête
- troubles gastriques….
Symptômes liés à un rythme biologique perturbé.
D’autres non.
Dissociation en lien avec l’origine de la cécité:
Si la rétine ou le nerf optique sont endommagés, les infos lumineuse ne sont pas transmises par la voie photique ce qui explique la perturbation des rythmes biologiques?.

Question 32

Qu’est ce qui laisse à penser qu’il existe des horloges secondaires dont les rythmes sont différents?

Answer 32

• voyages trans-méridiens (décalage horaire): reprise des rythmes physiologiques se fait à une vitesse différente selon la nature du rythme (veille-sommeil; température, niveau de cortisol…)
• à l’occasion de greffe du cœur ou du rein, médecins ont observé que les organes isolés n’ont pas un fonctionnement uniforme mais un fonctionnement rythmique (si on isole le cœur d’une grenouille, on s’aperçoit qu’il continue de battre de manière cyclique).