cours 7 - Chronobiologie et Rythmes biologiques Flashcards
définir la chronobiologie
Chronobiologie : Domaine qui étudie les variations des phénomènes vitaux chez les organismes vivants en fonction du temps.
chez homme, plusieurs fonctions ___,___ et ___ suivent un rythme et sont soumises à une ____
physiologiques,comportementales et psycholologiques
régulation précrise
décrire histoire de la chronobio
Androsthènes, 4e siècle av. J.C Chronobiologie
Mouvement des feuilles de tamarin selon la position du soleil
Réponse au stimulus
Mairan, 1729
Mouvement des feuilles de mimosa dans l’obscurité sur une période quotidienne
Même si feuilles retmbent quand lumière pas la
Malgré le fait que la plante ne peut pas détecter lumière, il croit qu’elle suit rythme soleil
Carolus Linnaeus, 1751
Horloge biologique: Disposition jardinière en forme d’horloge de fleurs dont l’ouverture survient à l’heure indiquée sur l’horloge, horloge florale de linné
Augustin de Candolle, 1832
Mouvement des feuilles de mimosa dans l’obscurité sur une période de 22-23hrs
Finalement ; Rythme circadien endogène : Il semble y avoir une horloge interne à l’intérieur du vivant
Certaines plantes ont une réaction à lumière environnente
quelles sont les premières études de Aschoff et Wever sur l’humain?
Première étude avec des volontaires vivants dans une cave en absence d’indices environnementaux.
les 1ere études de michel Siffre ?
Vécu seul dans une caverne souterraine pendant deux mois.
Expériences : 1-1962; 2-1999
En absence indice env. , fonctions corps conserve rythme
Il a perdu des journées vu absence indices env, son cycle se décale de 30 min
décrire le rythme rachidien endogène
Il existe à l’intérieur des organismes vivants une horloge biologique/horloge endogène qui suit un décours temporel s’apparentant à de celui du cycle lumière-obscurité de la Terre (autour de 24h, mais pas tout à fait), semblabe cycleeà Terre
le rythme circadien endogène est un cycle de ___, il est un ___ et indicateur de temps
veille-sommeil/isolation de zeitgebers
durant un isolement temporel quarrive-t-il?
10 premiers jours = vivre un cycle normal
Triangle = température corporelle , dans cond naturelles ; se situe au petite heure de la nuit
Mais durant isolement temporel ; journée se décale a chaque jour
En l’absence de synchroniseur ; cycle évolue : Le cycle de sommeil sans synchroniseur chez l’être humain évoluera sur plusieurs mois vers un cycle de 30 à 36 h
les expériences ont révélés la présence d’une _____
horloge biologique/endogène qui module certaines fonctions
quelles fonctions modulent l’horloge bio ?
• Fonctions physiologiques, comportementales et psychologiques. elles varient dans le temps. Se synchronisent aux signaux env.
• Temp corporelleè; + elevé le jour et descend nuit
• Hormone (cortisol, mélatonine, croissance) ; augmente 2-3h avant et max durant nuit, diminue jour
*voir image
l’horloge est un ___ qui varie en ___
chef orchestre
24hrs
le rythme bio est présenté mathématiquement par une fonction ___
sinusoidale *image
rythme bio existe chez tous les___ , et les ___de l’être humain.
êtres vivants
bactéries
classer les rythmes circadiens selon leur période
Les rythmes circadiens /journaliers/nycthéméraux : Période 24 heures, observés chez la plupart des êtres vivants *Rythmes circadiens : circa = environ ; dies/diem = jour/journée
Les rythmes ultradiens Courte période; quelques secondes à quelques heures (exemple: les stades de sommeil, REM vs NREM), stade de sommeil, sommeil pradoxal, plus court que 24hrs
Les rythmes infradiens Période supérieure à 24 heures; adaptation saisonnière de l’organisme à l’environnement (ex: comportement reproducteur annuel de certaines espèces animales). Comportement reproducteur, cycle menstruel
les différents rythmes circadien se ____ et se ____
superposent
coordonnent
Qu’arrive-t-il si le rythme est désynhcroniser ?
Conséquences se replacent sur quelques jours
le cycle de la nuit comprend quelle hormone ?
la mélatonine Hormone sécrétée par la glande pinéale/épiphyse la nuit (augmente la somnolence, hormone du sommeil) – graphique beige
décrire le cycle du sommeil
Température corporelle ; ligne rouge
- Rythme cardiaque ; + bas nuit
- Pression sanguine
- Hormone de croissance (sécrétée la nuit)
- Cortisol
- Volume urinaire – diminution la nuit
- Vigilance, performance et humeur
notre température corporelle est à son niveau ___ pendant la nuit. Ses ___ doivent être bien contrôlées pour avoir un sommeil ___
minimal
variations
optimal
des fonctions de ___, de ___ et diminution de __ et de diminution de ___ ont une variation circadienne et peuvent être modulée par ____
vigilance perfo cognitive somnolence fatigue exposition lumineuse
Quelle structure du cerveau est à l’origine des variations dans le temps de certaines fonctions ?
Horloge biologique interne
- Oscillateur : Structure générant une fluctuation rythmique
l’___est aussi une horloge ___ qui comprend un noyaux____ qui est l chef d’orchestre de plusieurs instruments.
oscillateur
biologique interne maître
suprachiasmatique
oscillateur est une structure qui génèrent une ____
fluctuation rythmique
oscillateur se trouve au niveau de ___. Quelles sont ses fonctions ?
l’hypothalamus
role majeur dans rythme bio, recoit signaux direct de certaines cell ganglionnaire rétienienne qui projette direct vers cette structure la a travers voie hypothalamique,
interactions signaux lumineux et horloge
qu’est-ce qui permet à l’oscillateur de se réguler ?
les synchroniseurs, soit les indicateurs de temps
quel est l’indice le + important de tous ?
la lumière
quels sont les autres indices qui aident l’oscillateur ?
alternance jour/nuit
activités physiques et sociales
heure de repas
Zeitgeber : Indice temporel environnemental pouvant synchroniser un oscillateur
qu’est-ce que l’entrainement circadien ?
le fait que horloge interne synchronise cycle lumière-obscurité terre (cycle 24hrs), rythme peuve se decaler si pas lumière, **HORLOGE + ENV EXTÉRIEURE
l’horloge a une rythmicité qui n’est pas exactement de ___
24hrs
V ou F ; nous avons une seule horloge bio interne
faux : Il existe plusieurs horloge dans notre corps, l’une que l’on dit principale (NSC) et les autres que l’on nomment secondaires
Des interactions interviennent donc entre l’horloge biologique principale et les horloges dites secondaires
la communication des indices environnementaux qui informent l’horloges se fait par la _____ et les ____
sécretion hormonale
système de neurotransmission
les indices env qui informent les horloges sont …?
lumière, mais aussi la température, les activités, la prise de nourriture
les Noyaux suprachiasmatiques (NSC) sont le ___ des différents tissus , soit les ____. Elles comprennent les ____
chef orchestre
horloges préiphériques
foie, muscles,squelettiques,tissus adipeux, prancréas *** voir image
s’il y a une lésion des NSC, que se passe-t-il?
Ablation des noyaux suprachiasmatiques en isolation de zeitgebers chez le singe : Absence de rythme circadien endogène , pu sur 24hrs , perte de l’horloge biologique POUR 24HRS, réoragnisation synaptique pour retrouver le rythme
Une ablation/destruction de ceux-ci entrainent une perte de la fonction sinusoïdale sur 24h
**image singe
Les NSC sont ____ dans la rythmicité sur 24h des rcircadiens.
fondamentaux
le rythme cardiaque varie selon le jour et la nuit, donc lorsque les lésions du ___ on a pu de variation de ___
NSC
rythme circadien
décrire l’anatomie du NSC au niveau de la lésion rétino-hypothalamique
-A : Sujet normal
- B : Section des nerfs optiques : Rythme circadien endogène
(pas d’ajustement en fonction de la présence de lumière)
- C : Lésion des noyaux suprachiasmatiques : Absence de rythme circadien
- D : Section des tractus optiques : Rythme circadien endogène
VOIR IMAGE P.8 + conditions/cas
concernant le NSC,il faut donc une ____ qui est fonctionnelle et des ____ et il doit y avoir ____
horloge biologique
indicateurs de temps externes
un lien entre les 2
le système visuel est à la ____ et le système non-visuel à la
fomation d’images
modulation de fonction physiologiques,psychologiques et comportementales fondamentales
le système non visuel/circadien sert aussi à la détection de ___ de la luminosité dans environnement
irradiance
–> quantifie la puissance d’un rayonnement électromagnétique frappant par unité de surface perpendiculaire à sa direction.
quel animal a permis de découvrir les cell mélanopsine ?
La grenouille
quelles sont les cells sensible à la lumière
cells ganglionnaires rétinniennes à mélanopsine
le terme pour décrire la sensibilité à la lumière est ___
photosensible
les cell mélanopsine prennent un certain temps avant de ___, leur réponse persiste après la ___ du stimulus lumineux
décharger
fermeture
***voir image p.9
lorsqu’il y a présence de lumière, les ___ émettent un ___, soit ils réagissent presque immédiatement à la ___
cones
PA
détection de lumière
Décrire le réseau neuronal non-visuel
lumière arrive a œil stimule cone et baton
utilise cell melanopsine et passe par voir hypotinothalamique,
directement cell mélanopsine envoit signaux a horloge bio
les cellules mélanopsine projettent via la voie ____ vers …..
rétino-hypothalamique
NSC,aire préoptique ventrolat (sommeil)
noyau olivaire prétectal(pupille)
que comprend le système visuel classique ?
Formation des images
Cônes & Bâtonnets
Sensibilité maximale : 550nm (vert
que comprend le système non classique (non-visuel)
Détection de l’irradiance
Cellules ganglionnaires à mélanopsine (- 1% CGR)
Sensibilité cell méla , maximale : ~ 480nm (bleu)
lorsqu’il ya une exposition à lumière bleu, qu’arrive-t-il avec le rythme NSC?
influencé davantage par lumière bleu, si exposé la nuit a lumière bleu = impact sur mélatonine hormone sommeil, impact sur réponse cérébrale cognitive
lorsqu’il y a exposition a la lumière verte qu’arrive-t-il au NSC ?
suppression immédiate de la sécrétion de mélatonine
augmentation de la vigilance
modulation des réponses cérébrales cognitives
qu’ont démontré les études au sujet de la sensibilité à la lumière ?
Les études ont montré + de sensibilité pour les réponses non-visuelles sous exposition à des lumières à longueurs d’onde courtes (bleu) vs plus longues (vert, orangé, rouge) pour plusieurs variables.
voir graphique sensibilité lumière p11.
noirceur = ligne noir , augmentation naturelle mélatonine, noirceur augmente sommeil
bleu= ligne blei, couper cycle mélatonine, se sentir moins somnolent
image centre ; tache TR, + rapide lorsque lumière bleu que verte
droite : le cass pour certaines zones cérébrales
suite a l’analyse di graphique on constate que la lumière ___, son impact est plus important lorsqu’il s’agit de lumière ___ car les ___ sont plus sensible à la lumières
stimule
bleu
cellules mélanopsine
lorsqu’on est exposé à de la la ______ ou de la ____, notre ____ et nos TR sont bonifiés
lumière blanche enrichie, lumière monochromatique bleue
vigilance
au niveau du système n-v et de la composition spectrale , on affirme quoi ?
une bonne exposition a lumiere durant jour = meilleur sommeil, système a besoin variation de lumière
en bleu = + vite pour répondre a tache simple attention
quels sont les impacts de la lumière sur les réponses cérébrales non-visuelles chez humain ?
1- L’exposition à la lumière, particulièrement à la lumière bleue, est relié à une augmentation des activations cérébrales liées à la tâche non-visuelle en cours (émotionnelle, attentionnelle et cognitive). Si on fait quelque chose qu’on doit etre performant, cerveau + actif lorsque env a lumière qui favorise vigilance= lumière blanche ou bleu
2- Les activations cérébrales progressent des structures sous-corticales liées à la vigilance telles que le thalamus (bleu ), l’hypothalamus (vert ) et le tronc cérébral (jaune ), vers les régions corticales engagées dans la tâche en cours( rouge).
voir doc*
la lumière bleu limite la ___ avant le sommeil
mélatonine
quelles études ont été faites concernant le sommeil ?
Mesure du taux de mélatonine, cortisol : Analyse d’échantillon de salive
Mesure de la température corporelle
Questionnaires :
-Vie socio-professionnelle
- Hygiène de vie et santé
- Habitudes de sommeil
- Agenda de sommeil
Échelles:
- Somnolence : Epworth Scale of Drowsiness
- Anxiété et dépression : Beck Depression Inventory
- Insomnie : Pittsburgh Scale of Insomnia
Cycle veille-sommeil
quand est-il du cycle veille-sommeil et L’exposition à la lumière ?
Mersures physiologiques
Modification de certaines réponses non-visuelles au cours du vieillissement optimal
Modification avec âge dans horloge bio, avance de phase , sécrétion mélatonine survient plus tot et variation température corporelle
Dès qu’on s’expose a lumière au lever ou au coucher = IMPACT NSC
Que se passe-t-il lorsque les rythmes biologiques sont déréglés décalage horaire NSC désynchronisé
Jet Lag / Décalage Horaire
lorsqu’il y a un changement d’horaire notre horloge bio a besoin d’un __ pour d’adapter
temps
V ou F :on démontre plus de troubles de santé chez les travailleurs de nuit
vrai
qu’à démontré l’étude sur les souris
Études sur les souris montrent décalage horaire fréquent : mort prématurée (Davidson,
2008)
les individus qui ont un déficit de la vue , qu’arrive-t-il avec le rythme circadien?
Chez les individus avec un déficit de la vue, les rythmes biologiques ne peuvent se
synchroniser avec le cycle lumière obscurité de la Terre (problématique sociale, familiale,
professionnelle).
utiliser la lumière pour modifier les heures au coucher et se lever voir doc p.14
quel intervention non-invasive est utiliser avec la lumière ?
Utilisation de la lumière pour moduler le cycle veille-sommeil Pour Dépression Saisonnière
Qu’est-ce que la thérapie de remplacement de la mélatonine et ses impacts?
L’administration de mélatonine augmente la somnolence le jour.
• Diminution de la sécrétion de mélatonine avec l ’âge
• Administration de mélatonine avant l’heure du coucher (0.1-6 mg) chez les personnes âgées insomniaques: résultats mixtes. Certaines études montrent un effet bénéfique alors que d’autres pas.
• Efficacité variable, d’un individu à l’autre, pour une même personne à différents moments
V ou F : on devrait seulement utiliser des suppléments de mélatonine si on est jet-lag, il n’est pas recommandé d’en prendre régulièrement
Vrai car • puissant anti-oxydant endogène voie orale pour induire avance ou délai de phase pratique pour éviter le jet-lag tx utilisé pour certains individus avec déficit de la vue – si cycle veille-sommeil irrégulier
que démontre les nouvelles études ?
Personnes âgées en institution et exposition à des niveaux adéquats de lumière – effet positif sur la cognition (Riemersma-van der Lek 2008)
Traitement cancer : efficacité plus importante chez certains individus lorsque le temps circadien a été considéré.
Traitement par la luminothérapie : dépression/dépression saisonnière
Nouvelles recherches pour développer des traitements pour divers troubles neurodégénératifs (Parkinson, Alzeimer).
