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Les biorythmes

 

Dernière mise à jour : 2021.11.19

 

 

Un rythme biologique est une variation régulière et involontaire d'une fonction physiologique, d'un métabolisme, d'une activité cellulaire ou tissulaire, d'une tendance instinctive ou d'une fonction neuropsychique. Un rythme biologique est basé sur un cycle généré par une horloge biologique : un rythme circadien est ainsi déterminé par des cycles générés par une horloge circadienne.

 

La rythmicité est une des propriétés fondamentales de l'organisme. Des variations périodiques principalement circadiennes gouvernent nos fonctions.

 

Toutes les activités métaboliques, physiologiques et psychologiques ont des rythmes circadiens : ces activités passent, chaque 24 heures (période de 20 à 28 heures), par un sommet et un creux. Ces pics ne surviennent pas par hasard et répondent à une structure temporelle, permettant un ajustement de l'organisme au mode de vie. En fin de compte, c'est un "pacemaker" localisé dans le noyau supra-chiasmatique du cerveau qui, au niveau moléculaire, module la transcription et la traduction de certains gènes via des activateurs. Les activateurs les plus importants sont 2 protéines : CLOCK (Circadian Locomotor Output Cycles Kaput) et BMALI (Brain and Muscle ARNT-like protein 1). Ces protéines agissent sur des gènes appelés PER  (pour Period). La synchronisation avec l'environnement extérieur passe par des signaux ("des donneurs de temps" ou "zeitgebers") : la lumière, la fatigue, le stress, la prise d'aliments... Ceux ci modifient la durée des périodes réglées par le "pacemaker".

 

Des rythmes circadiens permettent à l'organisme de prévoir, donc de répondre par anticipation, aux variations périodiques de l'environnement et d'assurer ainsi une relative constance du milieu intérieur (homéostasie prédictive).

 

En effet, notre physiologie ne répond pas aux lois de l'état stabilisé, invariant. La répétition du rythme de phénomènes biologiques démontre l'idée que la matière vivante est sujette à une continuelle variation d'état.

 

On connaît des variations qui sont plus courtes que 24 heures (rythmes ultradiens) et d'autres plus longs (rythmes infradiens) ou même très longs : mensuels, saisonniers, annuels... Il y aurait plus de 160 rythmes différents.

 

Sommaire :

 

La magie des rythmes

 

L'origine

 

L'organisation temporelle circadienne

 

Les pics des fonctions biologiques

 

La désynchronisation

 

La resynchronisation

 

La classification des rythmes biologiques

 

La chronothérapie

 

Côté pratique

 

Contenu :

        

La magie des rythmes :

Les rythmes du vivant :

 

Dans la nature vivante, il existe des rythmes très rapides, avec une période de l'ordre d'une milliseconde (les rythmes de certaines cellules musculaires ou de certains neurones), et, à l'autre extrémité, des rythmes annuels, qui contrôlent les périples des oiseaux migrateurs ou celui des papillons monarques, long de 4000km, et des rythmes pluriannuels comme le bambou chinois (Phyllostachys bambusoides) qui ne fleurit que tous les 120ans.

 

Dès le XVIIe siècle, des travaux ont montré que telle ou telle plante éclorait à tel ou tel moment en fonction de la présence lumineuse. Le naturaliste Carl von Linné a décrit  les caractéristiques de floraison des plantes heure par heure, travail connu sous le nom  d’horloge florale de Linné.

 

Le plus étonnant, c'est que des bambous issus de graines récoltées après un période de floraison et plantées dans des habitats très différents et distants l'un de l'autre, fleurissent au même moment, ce qui suggère l'existence d'une horloge interne contrôlant la floraison ou, en tout cas, d'un mécanisme interne de mesure du temps...

 

Les rythmes de la vie :

 

La vie toute entière est réglée par des rythmes biologiques, dès la reproduction.

 

    • pour qu'il ait ovulation, il faut que l'hypothalamus (voir : "Les systèmes de régulation autonome") sécrète l'hormone GnRH (Gonadotropine releasing hormone) mais à la raison d'un pulsation par heure, ni plus ni moins. C'est à ce rythme, et seulement à ce rythme, que la GnRH déclenche la sécrétion hypophysaire des hormones FSH et LH, inductrices de l'ovulation (voir : "Les hormones protéiques" et "Activité et caractéristiques des hormones hypophysaires").

    • après la fécondation, l'embryon ne peut entamer son évolution que si le spermatozoïde est capable de déclencher dans l'ovule des oscillations de calcium. Ces oscillations sont nécessaires au spermatozoïde pour "éveiller" l'ovule. Elles interviennent dans la reprise de la division cellulaire de l'oeuf, après sa fécondation par le spermatozoïde.

    • l'embryon lui-même se développe en rythme : les vertèbres de sa colonne, p. ex., se forment par paires à partir de structures appelées "somites". L'embryon possède une véritable horloge, dite "horloge de segmentation", qui émet un signal toutes les 90 minutes : chaque fois que ce signal "retentit" une autre paire de somites apparaît. Certains chercheurs ont d'ailleurs montré qu'un dysfonctionnement de cette horloge de segmentation peut causer des malformations de la colonne vertébrale.

    • enfin le rythme des contractions utérines, sans lesquelles il n'aurait pas d'accouchement, et la libération d'ocytocine, indispensable à la lactation...

 

Bien qu'un neurone isolé est déjà capable d’avoir une activité cyclique, c'est le cerveau qui régule de nombreuses fonctions, notamment le rythme entre le sommeil lent et le sommeil paradoxal. Les oscillations neuronales jouent également un rôle sur les bases biologiques de la conscience. Le cerveau contrôle aussi certaines activités rythmiques comme le mouvement, la marche, la respiration via des réseaux de neurones appelés “générateurs centraux de rythmes”.

 

Les rythmes de vie :

 

Les rythmes biologiques trouvent un prolongement dans certains types de comportements humains plus ou moins périodiques. Les troubles de comportement de nature cyclique, comme les troubles bipolaires, pourraient ainsi résulter d'oscillations générées par des circuits neuronaux...

 

 

 

        

L'origine :

 

La lumière éclaire non seulement le monde autour, elle régule également la gestion de nos hormones et notre rythme circadien via l'axe épiphyse-hypophyse-hypothalamus (voir : "Les glandes endocrines"). Des récepteurs photosensibles localisés dans les yeux réagissent sur toutes les lumières visibles, mais sont les plus sensibles à la lumière bleue (bien qu'une lumière "invisible"). En outre,  la lumière stimule l'activité cérébrale même chez les sujets totalement aveugles. Et cette dernière pointe à midi dans la lumière solaire.

 

La production de mélatonine est contrôlée par une voie rétino-hypothalamo-pinéale Lorsque l'organisme détecte la lumière bleue, il inhibe la production de la mélatonine, l'hormone du sommeil, et nous garde éveillé. A partir de midi jusqu'à le crépuscule du soir, la lumière bleue perd de son intensité et est remplacée par une lumière rougeâtre capable de redémarrer la production de la mélatonine. Notre vigilance diminue, nous nous préparons pour dormir.

 

Les rythmes circadiens sont apparus au cours de l'évolution pour nous permettre de nous adapter au cycle principal qui régit la vie sur terre : l'alternance du jour et de la nuit. Toutes nos activités métaboliques et physiologiques ont des rythmes circadiens. Qui plus est, il s'agit bien de rythmes "endogènes", c'est-à-dire produits par l'organisme lui-même, et non par une simple réaction "exogène" au cycle lumière/obscurité (rythme nycthéméral).

 

Notre organisme a principalement une activité diurne, et tous ses rythmes biologiques, son organisation temporelle, répondent à la nécessité de faire face, physiquement et intellectuellement, à son activité diurne.

 

Ainsi les performances du système nerveux (attention, coordination motrice, mémoire, ...) la force musculaire, la fréquence cardiaque et respiratoire atteignent leur maximum au cours de la journée. Par contre, d'autres variations biologiques sont au maximum au milieu de la nuit.

 

Si l'organisme possède une horloge interne, c'est également le cas des cellules cutanées. D'après des études, il en résulte que l'activité de certains groupes de gènes varie au cours d'une journée. Le jour, les gènes qui produisent des facteurs de protection contre les rayons ultraviolets sont très actifs. Le schéma d'activité cyclique protège les cellules qui, en l'absence d'horloge interne, vieilliraient plus rapidement .

 

Ces rythmes sont caractéristiques de l'espèce : ils ont une origine génétique. La période de ces rythmes et l'emplacement de leurs pics peuvent cependant être modifiés par certaines manipulations des facteurs de l'environnement appelés synchroniseurs (lumière essentiellement) ou marqueurs du temps.

 

Pour notre espèce, le synchroniseur circadien le plus puissant est représenté par les cycles de 24 heures des impératifs horaires liés à notre vie sociale (activité diurne et repos nocturne) et de certains facteurs environnementaux : alternance jour/nuit, bruit/silence, chaud/froid, lumière/obscurité, jours courts/jours longs, température au niveau annuel ou saisonnier... Un repas est aussi un synchroniseur important.

 

D'autres synchroniseurs s'adressent à notre cortex. Grâce à un travail cérébral spécifique, tout signal perçu comme repère temporel peut devenir un synchroniseur (social) et orienter notre vécu circadien. Autrement formulé, notre "horlogerie" interne est influencée par le déclenchement de la sonnerie du réveil, le bruit des voisins, le passage du facteur, l'arôme du café matinal.

 

---> Un synchroniseur social peut en remplacer un autre par un phénomène d'apprentissage.

 

Ce sont les synchroniseurs extérieurs (horaires sociaux, alternance jour/nuit, ...) qui règlent chaque jour notre mécanisme biologique sur 24 heures, bien que le rythme circadien inné soit de 25 heures. Ils envoient à notre cerveau des signaux qui leur permettent d'adapter nos rythmes internes à notre environnement.

 

L’enfant acquiert son horloge biologique grâce à l’alimentation maternelle pendant la période périnatale et au moment de l’allaitement. En effet, le rythme quotidien de la mère est une des sources d’information biologique pour le fœtus. L’alternance jour/nuit du nourrisson serait en partie entraînée par les nutriments ingérés par la mère. Ces nutriments ont un impact jusque dans l’ADN de la cellule et induisent des variations de composition du sang, d’activité motrice et de température corporelle de la mère et du fœtus (ainsi, à l’inverse, une mauvaise alimentation de la mère aurait donc la capacité de dérégler le rythme circadien de l’enfant) Bertrand Kaeffer, INRA 23 octobre 2014.

 

Le nouveau-né commence à dormir davantage la nuit que le jour dès la deuxième semaine de vie. Au bout de 3 mois, ses principaux rythmes biologiques se sont installés. Et les grandes caractéristiques de son sommeil d'adulte s'établissent au cours des 6 premiers mois de vie.

 

On pensait jusqu’il y a peu que la raison du rythme circadien tenait dans le cycle de production-dégradation de certaines protéines-clés qui dure 24 heures. La dégradation marquerait la fin du cycle. Toutefois, des études récentes montrent que le processus n’est pas entièrement dépendant de la dégradation de la protéine, mais bien de la phosphorylation de celle-ci .

        

L'organisation temporelle circadienne :

 

La distribution des pics des différents rythmes biologiques dans l'échelle de 24 heures fournit un aspect de l'organisation temporelle circadienne de l'homme adulte sain :

 

Cette organisation temporelle résulte probablement d'une adaptation de l'espèce aux variations périodiques et prévisibles de l'environnement liées à la rotation de la terre sur elle-même et autour du soleil.

 

Ainsi le maximum des performances du système nerveux, des muscles, du coeur, des poumons se situe vers le milieu de la journée. Les pics des activités endocriniennes qui préparent les activités diurnes cérébrales, neuromotrices, ... apparaissent la nuit.

 

C'est le cas de l'ACTH, hormone hypophysaire. Elle a son pic de sécrétion maximum au milieu de la nuit.

 

Elle induit la sécrétion d'hormones surrénales telles que le cortisol; qui a pour effet d'augmenter les taux sanguins de protéines, lipides, glucides et sels minéraux pour les besoins d'un organisme en activité.

 

D'autre part, les pics sanguins maximum de cortisol se situent au moment de l'éveil : il y a donc une cohérence biologique, le pic d'ACTH se situant avant celui du cortisol, lui-même se situant avant le pic des performances musculaires, nerveuses... de l'organisme.

 

Il y a donc bien pré-adaptation.

 

        

Les pics des fonctions biologiques :

 

Jour/Nuit : pics (°) des fonctions biologiques vers environ :

 

    • 01 : TSH ↑ (°), expression hépatique ↑

    • 02 : hormone de croissance (hGH) ↑ (°), mitose, dopamine ↑ (°)

    • 03 : Prolactine (PRL) ↑ (°) ; température minimale ↓, mélatonine ↑ (°), ADH ↑ (°)(hormone antidiurétique), expression pulmonaire ↑

    • 04 : sommeil plus léger, sommeil paradoxal; sécrétion gastrique ↑ (°)

    • 05 : ACTH ↑ (°), expression intestinale ↑

    • 06 : cortisol ↑ (°)(plus chez l'homme), sérotonine ↑, histamine ↑ (°), glycémie ↑ (°) ;

    • 07 : montée de température ↑ - éveil, testostérone ↑ (°) (plus chez l'homme), thyroxine ↑ (°)

    • 08 : catécholamines (adrénaline, noradrénaline...) ↑ (°) ,synthèse cholestérol ↑ (°), sentiment chaud, actif

    • 09 : insuline ↑, force musculaire ↑, PO2 du sang ↑, fréquence cardiaque ↑, capacité bronchique ↑ (°), sensibilité à l'insuline ↑

    • 10 : performance sportif et mental ↑, coordination ↑, tâches complexes ↑ (°), aldostérone ↑ (°), sensibilité à l'insuline ↑

    • 11 : coup de pompe, sensibilité à l'insuline ↑

    • 12 :  température basse ↓

    • 13 : insuline ↑ (°), sucs digestifs ↑ (°)

    • 14 : cortisol faible ↓, rénine ↑ (°), angiotensine II ↑ (°)

    • 15 : faible vigilance ↓

    • 16 : catécholamines ↑ (°)

    • 17 : montée de température ↑, de sérotonine ↑ (°), fréquence cardiaque ↑, capacité bronchique ↑ (°)

    • 18 : force musculaire ↑, PO2 du sang ↑, performance sportif et mental ↑, coordination ↑, tâches complexes ↑ (°)

    • 19 : sécrétion de la mélatonine ↑, insuline ↓ , glucagon ↑ (augmente le sucre du sang)

    • 20 : sucs digestifs faibles ↓, synthèse de cholestérol faible ↓

    • 21 : début du repos du système digestif jusqu'à environ 03h du matin, glucagon ↑ (°), cortisol ↓, prolactine ↓

    • 22 : température basse ↓ : sentiment froid, peu réactif, diminution de la pression artérielle ↓

    • 23 : mélatonine ↑ (°), catécholamines faibles ↓, expression biliaire ↑

    • 24 : réactions anaboliques ↑ (°), synthèse protéique ↑ (°), élévation hGH ↑

 

Il existe des variations possibles d'une ou deux heures, fixes pour un même individu tout au long de sa vie. Nous pouvons donc définir ainsi des individus "couche-tôt" et d'autres "couche-tard" selon la position de leur propre périodicité horaire.

 

Les rythmes circadiens de vigilance :

 

    • entre 05 et 08 h : phase active, chaude : vigilance, plus énergétique, meilleure mémorisation à court terme

    • entre 11 et 14 h : phase de repli, fatigue, de faibles performances physiques

    • entre 17 et 20 h : une nouvelle phase de haute vigilance et de performance physique

    • entre 23 et 02 h : une phase de fatigue et de très faible vigilance

    • entre 02 et 05 h : la phase la moins active

 

Une hausse de vigilance est directement précédée par une hausse de température corporelle.

 

      • lorsque la température s'élève, notre organisme se prépare à une phase active, éveillée et efficace.

      • lorsque la température diminue, la vigilance ne tarde pas à diminuer.

 

On dit qu'un individu est "en phase" lorsqu'il vit et travaille aux moments de meilleures performances, et se repose dans les moments de faibles performances.

 

Mois (rythmes lunaires) : chez la femme

 

    • jour 1 - 14 : taux élevés d'oestrogènes avec un pic vers jour 12, suivi d'une forte diminution jusqu'à jour 14

    • jour 15-28 : après l'ovulation, à partir du jour 14 ---> forte élévation des taux de progestérone avec un pic vers jour 21, tandis que les niveaux oestrogéniques grimpent lentement ; ensuite, les taux de ces deux hormones chutent fortement entre jour 22 et jour 28

 

Années (rythmes annuels) :

 

    • été : taux accrus d'insuline, taux plus faibles de mélatonine, nombre accru de récepteurs aux oestrogènes et à la progestérone

    • hiver : taux plus faibles d'insuline, taux accrus de mélatonine, nombre plus faible de récepteurs aux oestrogènes et à la progestérone

        

La désynchronisation :

 

Dans l'idéal, pour être en pleine forme et optimiser le système immunitaire, il faudrait savoir respecter les synchroniseurs internes qui gouvernent notre organisme. Notre existence est soumise à une multitude de synchroniseurs externes : les horaires de bureau, les repas en famille, ... Autant de facteurs sur lesquels il ne nous est pas souvent possible d'intervenir. Conséquence : nous vivons la plupart de temps à contre-courant des besoins de notre organisme.

 

Le respect des rythmes biologiques participe au maintien d'une bonne santé. L'organisme ne sait pas faire n'importe quoi, n'importe quand : à long terme, la synchronisation peut être perturbée. A chaque rythme biologique qui a un rôle physiologique important correspondent bien entendu des troubles physiologiques.

 

Cette désynchronisation correspond à une perte de la relation de phase (pic) des rythmes biologiques. Son origine peut être externe (l'environnement) ou interne (sans relation directe avec l'environnement).

 

Interne : perturbation liée à l'âge, la dépression, les cancers hormonaux dépendants (sein, ovaires, prostate, ...)

 

On peut la mettre en évidence via l'étude de rythmes marqueurs (cortisol, mélatonine, température...) : dans le cas d'une désynchronisation, les marqueurs seront en avance de phase ou en retard de phase par rapport à l'organisation temporelle de référence ( = normale) pour l'individu.

 

      • retard de phase : le rythme a une période de 24 heures mais le sommeil, d'une durée de 8 heures, est retardé de X heures par rapport aux horaires habituels (22h - 06h)

        • les cas modérés représentent les sujets dits "couche-tard", sujets du "soir", avec difficultés pour se lever le matin.

      • avance de phase : le rythme a une période de 24 heures mais le sommeil, d'une durée de 8 heures, est avancé de X heures par rapport aux horaires habituels (22h - 06h)

        • les cas modérés représentent les sujets dits "couche-tôt", sujets du "matin" (fréquents chez les sujets dépressifs et les personnes âgées).

 

 

Externe : le travail de nuit, le jetlag ou décalage horaire, la cécité totale, la fatigue, le stress, certains médicaments

 

La sensibilité des individus à des modifications extérieures de rythme est très variable. Certains mettent quelques jours à s'adapter, d'autres plusieurs semaines. Cette adaptation est plus difficile après 35 ans, chez les sujets dépressifs ou ayant de problèmes psychologiques. Elle est aussi difficile chez le jeune enfant.

 

Selon l'étude EUCLOCK, l’horloge circadienne ne s’adapte pas facilement au changement imposé par l’heure d’été. L’impact d’une heure est bien plus fort qu’on ne le pense dans le contexte des changements saisonniers. C’est notamment vrai pour les couche-tard. L’horaire avancé dérègle la production de mélatonine et perturbe aussi le pic de sécrétion de l’hormone de réveil, le cortisol secrété entre 5 et 8 heure solaire.

 

Aussi notre style de vie joue un rôle :

 

L'hiver, la saison de repos dans la nature, est pour nous la période la plus chargée de toute l'année. L'été, tout le monde part en vacances, alors que, pour respecter notre horloge biologique, c'est exactement le contraire qu'il faudrait faire. Directement lié au manque de lumière, le coup de blues hivernal, une dépression saisonnière (mineure), se fait sentir au moment du changement d'heure. Avec lui, on retrouve ses complices de toujours : stress, grignotage compulsif (sucres...), et grosse fatigue.

 

Chaque perturbation végétative, endocrinienne ou comportementale interfère avec les rythmes spontanés, cycle de cortisol et du sommeil par exemple, et les désynchronise.

 

Ainsi

      • un stress prolongé a des conséquences comparables à un décalage horaire

      • une émotion violente peut perturber le rythme cardiaque ou la respiration

      • un traumatisme psychique peut couper l'appétit ou bloquer le cycle génital et entraîner une stérilité

      • un trouble émotionnel peut déclencher une crise d'asthme ou une poussée d'eczéma

      • ...

        

La resynchronisation :

 

Les phénomènes de désynchronisation ont une grande influence sur le fonctionnement du système endocrinien et vont entraîner des décalages dans les périodes de sécrétions des diverses hormones, ce qui aura des conséquences directes sur le métabolisme général, ainsi que sur les capacités physiques et les possibilités de performances.

 

Les symptômes qui apparaissent le plus souvent associés à ces désynchronisations sont des troubles du sommeil, des dispositions d'esprit et de caractère, des troubles de la digestion et une baisse des performances physiques et motrices. La présence et l'ampleur de ces symptômes vont dépendre à la fois de l'amplitude de la désynchronisation et de la sensibilité de chaque individu à ces phénomènes. Les personnes âgées, celles dites "du matin", celles qui ont des rythmes très réguliers et de grande amplitude auront besoin de plus de temps à s'adapter.

 

    • Des décalages de faible amplitude : entraînent des perturbations de l'attention et augmentent la fatigue et la somnolence. Ils sont résorbés totalement en quelques jours (resynchronisation rapide).

 

    • Des décalages de moyenne et forte amplitude : les troubles occasionnés demandent davantage de temps pour se résorber : resynchronisation lente.

 

P. ex.

      • un décalage de la température corporelle de 8 heures nécessite une moyenne de 10 jours pour être rattrapé

      • l'adaptation des rythmes d'insuline et du glucagon nécessitent 11 jours pour un voyage vers l'ouest et plus de 3 semaines pour un voyage vers l'est avec un décalage initial de 7 heures

      • le taux de cortisol demande jusqu'à 3 semaines pour se resynchroniser après un voyage vers l'est avec un décalage de 7 heures, et 11 jours après un voyage de même amplitude vers l'ouest.

 

    • Des décalages répétitifs de faible amplitude  :

      • la plupart des écrans des appareils électroniques émettent de la lumière bleue (qui arrête la production de la mélatonine) : Flat screen TV, appareils mobiles tels que smartphones et tablettes). Leur usage le soir et la nuit (dans les heures avant de se coucher) perturbera l'activation de la production de la mélatonine et donc aussi le cycle du sommeil. D'après des études, il résulte que la lumière bleue est relatée au développement des maladies telles que : diabète, dépression, obésité et troubles cardiovasculaires . Les travailleurs en équipe courraient un risque de cancer 50 à 60% plus élevé, en particulier le cancer du sein chez la femme et le cancer prostatique chez l'homme (parce que la mélatonine peut réduire le taux de croissance de tumeurs) . Un manque de sommeil pourrait favoriser l'inflammation et affaiblir le système immunitaire, entraînant la perte de la capacité d'autoréparation de l'organisme.

      • la pollution lumineuse : nous vivons dans une société "éclairée" 24/7 saturée de lumières artificielles,  perturbant nos systèmes naturels entraînant des perturbations endocriniennes ou comportementales chez l'homme et chez l'animal (sauvage).

 

 

Certains médicaments peuvent être utilisés pour resynchroniser les rythmes biologiques lorsque ceux-ci sont perturbés par des interférences exogènes.

 

P. ex. : benzodiazépines (zolpidem, zoplicone), antidépresseurs tricycliques, Lithium, ACTH, Lévodopa, Indométacine, Mélatonine, ...

 

Note :

 

Certains médicaments sont utilisés comme stimulateurs de la vigilance :

 

P. ex. : les amphétamines (avec des effets indésirables gênants), le méthylphénidate (en particulier chez l'enfant), le modafinil (stimule l'éveil et l'activité motrice).

 

Chez la personne âgée, l'acide lipoïque pourrait aider à normaliser des troubles du rythme circadien liés à l'âgé . Une resynchronisation de ce rythme hépatique pourrait exercer des effets bénéfiques sur tout le métabolisme.

 

 

        

La classification des rythmes biologiques :

 

Suivant leurs caractéristiques :

 

    •  sur la longueur de la période : ultradien, circadien, infradien, circaseptien,...

      • cas spécial : le rythme de 90 min. : ce rythme est observé en superposition avec le rythme de 24h (nycthéméral) du cortisol, et semble jouer un rôle essentiel dans la synchronisation et l'activité de nombreux tissus. Ce rythme existe chez le nourrisson et il est retrouvé pour le sommeil paradoxal, la vigilance, et différentes sécrétions hormonales comme LH et FSH.

 

    • épisodiques en relation avec ses pics : diurnes, nocturnes, matinaux, journaliers, mensuels, saisonniers, annuels, ...

      • p. ex. annuels :

        • défense et immunité : réduites à la fin d'hiver

        • comportement sexuel : accentué en automne

        • aptitudes psychomotrices : diminuées en hiver

        • psychisme : avec une tendance dépressive en hiver

 

    • permanents ou avec une longue durée/transitoires ou temporaires : le cycle ovarien est temporaire (il disparaît après la ménopause), le rythme de la température de l'organisme est permanent, même dans les 24 heures après la mort.

 

    • essentiels/non essentiels : l'activité pulsatile du coeur, de la respiration et de l'activité cérébrale sont essentielles ; l'absence d'un rythme essentiel = mort physique (coeur), mort clinique (cerveau).

 

    • conservateurs/reproducteurs :

      • rythmes conservateurs : les rythmes du domaine mental et physique : intellectuels, affectifs, des fonctions endocriniennes, cardiovasculaires, métaboliques, respiratoires, digestives

      • rythmes reproducteurs : relatifs à la sexualité et la fertilité

 

    • réels/virtuels : il y a des rythmes

      • réels qui concernent une entité concrète

      • virtuels qui concernent un ensemble de rythmes  : le rythme circadien du pH est causé par l'effet de nombreux facteurs chacun caractérisé par son propre rythme

 

    • synchronisé/en mouvement libre : certains rythmes sont synchronisés par des synchroniseurs externes, d'autres se manifestent librement ; un rythme à mouvement libre peut cependant être transformé en rythme synchronisé, formant un "effet masquant" exercé par un composant exogène sur une bio-périodicité endogène.

 

    • ...

 

 

Selon les systèmes biologiques concernés :

 

    • Individu : rythme de croissance, puberté puis cycle de reproduction, vieillesse

    • Organes : cycle d'alimentation et de repos digestif ; rythme cardiaque et respiratoire ; cycle menstruel de 28 jours (cycle lunaire), grossesse de 9 mois

    • Motricité : mouvements naturels alternatifs comme la marche

    • Système nerveux central : alternance veille/sommeil sur un rythme de 24h ; phases de sommeil paradoxal qui se renouvellent en moyenne toutes les 90 min. ; rythmes enregistrés par l'EEG

    • Système nerveux végétatif : mouvement régulier et automatique du tube digestif (péristaltisme)

    • Psychisme : fluctuations de la vigilance sur une période d'environ 90 min.

    • Glandes exocrines : sécrétion acide gastrique pendant la première partie de la nuit

    • Variations hormonales plus ou moins rapides : la sécrétion de cortisol intervient selon deux rythmes d'environ 90 et 45 min., superposés à un rythme de 24h. ; rythme de base de 24h pour la plupart des sécrétions hormonales

    • Sécrétions pulsatiles : chez la femme au milieu du cycle, l'hypothalamus sécrète la LR-RH par pics de quelques minutes toutes les 90 min., ce qui entraîne une libération pulsatile de LH et de FSH ; d'autres sécrétions hormonales comme celle d'insuline, de glucagon ou d'hormone de croissance sont également pulsatiles

    • Tissus : cycles de sensibilité tissulaire à l'action d'une hormone

    • Cellules sanguines : variations nycthémérales du nombre de lymphocytes B ou d'éosinophiles dans le sang...

    • Défenses immunitaires : variation nycthémérale et annuelle

    • Epithélium cilié : mouvement régulier des cils

    • Cellules myocardiques : mises en culture, elles conservent un rythme spontané de contraction

    • Cycle cellulaire des mitoses : pic nocturne chez l'homme

    • ...

 

 

Selon la courbe de variation :

 

    • Fluctuations modérées autour d'une valeur moyenne : taux de potassium, température

    • Variations sinusoïdales : respiration, taux moyen de cortisol sur 24h

    • Alternances entre activité/repos : cycle veille/sommeil, sécrétion de la mélatonine

    • pics brefs et réguliers : d'une sécrétion ou d'une activité biologique : LH et FSH

    • ...

        

La chronothérapie :

 

L'étude des rythmes a permis de déterminer les moments de la journée où notre organisme est plus au moins sensible à certains stimuli.

 

La chronothérapie peut donc être utilisée pour administrer un médicament ou un supplément alimentaire précis à l'instant où l'organisme est le plus réceptif. Le principal avantage réside dans une administration de doses moins élevées et/ou dans l'obtention d'un meilleur résultat thérapeutique. Le cas échéant, le traitement peut être mieux dosé pour améliorer le traitement et les chances de guérison.

 

Il est ainsi préférable d'administrer :

 

    • la calcium le soir : les réactions anaboliques se déroulent en particulier la nuit ; la multiplication cellulaire est plus intense la nuit lorsque les taux d'adrénaline sont faibles

    • les anticancéreux le soir : le cancer est une réaction anabolique! Les médicaments qui freinent la multiplication cellulaire (antimitotiques) sont donc plus efficaces la nuit

    • la vitamine B6 la journée : sous forme active du phosphate de pyridoxal-5, elle stimule la synthèse du GABA, induisant ainsi la somnolence

    • le tryptophane le jour OU la nuit : il est converti durant la journée en sérotonine, la nuit en mélatonine ; administrer le jour en cas de dépression ou le soir en cas d'hyperkinésie, pour favoriser le sommeil

    • les anxiolytiques le matin

    • les corticostéroïdes le matin (sans prise en compte du rythme de 90min. du cortisol)

    • les antihypertenseurs le matin : tension artérielle plus élevée la journée

    • les antiacides le soir

    • la mélatonine le soir : elle induit le sommeil et améliore la synchronisation sur un nouvel horaire...

    • extra : l'aspirine et le paracétamol le soir : ils font baisser la température et favorisent le sommeil

 

 

Note :

La chronobiologie essaye de respecter les rythmes biologiques d'activité et de repos des cellules.

 

p.ex. au niveau du stockage et du déstockage des graisses.

 

      • on évite donc les mouvements intensifs quand les taux d'insuline sanguins sont élevés, càd après un repas. L'exercice sera peu rentable et perturbera en plus la digestion.

 

      • on choisit les heures où les substances qui favorisent le déstockage sont à leur plus haut niveau. Or le pic du cortisol, l'hormone réveille matin qui stimule l'activité,  se situe entre 5 et 7 heures. C'est également l'heure des pics d'adrénaline et de noradrénaline, les hormones du stress.

 

L'heure idéale pour faire de l'exercice est le matin, avant le petit déjeuner ou fin de matinée, juste avant le déjeuner, ou encore le soir vers 18 - 19 heures, avant un dîner léger.

 

p.ex. au niveau des choix des aliments suivant leur valeur nutritionnelle et leur possibilité de stockage.

 

      • le matin, la cellule a besoin d'énergie et elle est disposée à déstocker plus facilement : on choisit donc des aliments plus énergétiques et plus stockables le matin.

 

      • le soir, la cellule se met en mode économie : elle a un penchant particulier pour le glucose.

 

La plupart des gens font les mêmes erreurs : ils sautent le petit-déjeuner et ils négligent le lunch (déjeuner). Quand à leur souper (dîner), qui se veut compensateur, il est beaucoup trop riche et copieux. Ce style alimentaire va à l'encontre du rythme naturel de l'organisme, qui, privé pendant la journée, stocke le soir. Il suffit donc souvent d'adopter de bonnes habitudes alimentaires pour maigrir.

 

Voir aussi : "Le style de vie type".

 

        

Côté pratique :

 

La lumière :

 

    • la lumière solaire : peut être divisée en  :

      • la lumière IR (infrarouge) ou rayonnement chaud (800 à 10.000nm)

      • la lumière visible (400 à 800nm)

      • la lumière UV (ultraviolet) ---> très énergétique et très bioactive : le rayonnement UV qui atteint notre peau varie selon la latitude, la saison, l'altitude et l'heure de la journée (ensemble elles déterminent la position du soleil au dessus de l'horizon). Le spectre des UV est subdivisé en trois bandes appelée :

        • UVA (95 à 99%, longueur d’onde longue) (320 à 400nm) : le rayonnement UVA, contrairement au rayonnement UVB, n’est pas arrêté par temps nuageux, ni par les vitres et pénètre jusque dans les couches profondes de l’épiderme

        • UVB (1 à 5%, longueur d’onde moyenne) (280 à 320nm) : est arrêté par les nuages et par les vitres

        • UVC (longueur d’onde courte) (190 à 280nm) : est quasi complètement arrêté par l'atmosphère

      • la lumière UVB est indispensable pour :

        • la production de vit D

        • la synthèse de sulfate de cholestérol au niveau de la peau

        • le bien-être et l'énergie

        • la régulation de la mélatonine

        • la suppression des symptômes de la SEP

        • le traitement de maladies cutanées

        • son action antimicrobienne

        • ...

 

    • la lumière du jour est beaucoup plus intense que la lumière artificielle : la lumière dans un bureau présente en général une intensité de 500 lux, tandis que la lumière extérieure atteint facilement des intensités de plus de 20.000 lux, même en cas de ciel fortement couvert.

 

    • la lumière extérieure varie subtilement en couleur au cours de la journée, tandis que la lumière dans un bureau reste constamment blanche et chaude. Ces changements naturels influencent notre humeur, notre cycle du sommeil et notre santé.

      • la lumière blanche-bleue arrête la production de mélatonine (le matin, clair, en forme).

      • la lumière jaune-bleue inhibe/freine la production de mélatonine (durant la journée).

      • la lumière rouge stimule la production de mélatonine (le soir, agréable).

 

    • afin de simuler d'une façon la plus naturellement possible la lumière extérieure à l'intérieur, il s'avère donc nécessaire d'augmenter non seulement son intensité, mais aussi ses couleurs :

      • l'intensité de la lumière artificielle est le facteur limitant : il doit être possible de l'améliorer jusqu'à 800 lux sans augmentation importante de la facture énergétique.

      • les couleurs doivent pouvoir 's adapter aux activités durant la journée :

        • le jour, une lumière blanche et froide pour être (et rester) en forme : atmosphère stimulante et productive.

        • le soir, une lumière jaune, légèrement rougeâtre : atmosphère reposante et agréable.

      • des lampes à LED (Light Emitting Diode) composée de LED rouge, verte et bleue (RGB), produisant de la lumière blanche réglable peut former une solution et même présenter des effets thérapeutiques (amélioration de l'humeur et des prestations, de la dépression saisonnière, du sommeil...).

      • toutefois, la technologie LED, (pauvre en lumières jaune et rouge mais un puissant émetteur de lumière bleue), est utilisée dans tous types d'écrans (Mobile, Tablette, Télé, Portable, Ordi, éclairage LED intérieur/extérieur) ...), en particulier le soir... La lumière diffusée par des LEDs a la même longueur d'onde potentielle que celle qui nous réveille, donc notre transition vers la physiologie de nuit est retardée de plusieurs heures... Le matin par contre, le lumière bleue apporte vivacité.

 

La norme actuelle pour l'intensité de la lumière artificielle est basée sur des critères visuels : voit-on assez?. Toutefois, pour se sentir bien ( = bien gérer sa production d'hormones), son intensité est trop faible et ses couleurs non adaptées!

 

    • une personne travaillant à l'intérieur toute la journée ne capte donc pas assez de lumière. En se promenant un quart d'heure à l'extérieur, même lorsqu'il fait mauvais temps, on capte suffisamment de lumière pour assurer un bon sommeil.

 

    • aller à pieds ou à vélo au travail est encore mieux : une bonne quantité de lumière au début de la journée met l'horloge biologique à l'heure (pour cette raison, une luminothérapie est toujours programmée le matin vers 9 heures).

 

 

Voyager (jetlag) : il faut apprendre à "utiliser" la lumière!

 

    • Quand on voyage d'est en ouest :

      • le matin :

        • lumière : il faut éviter de retarder le cycle en évitant la lumière du matin en portant des lunettes solaires p. ex., en recherchant la pénombre ou en portant un masque de sommeil occultant, ...

        • alimentation : préférer les protéines (par rapport aux glucides) le matin à l'heure locale du petit-déjeuner.

      • le soir :

        • lumière : il faut s'exposer davantage à la lumière pour retarder l'heure de coucher.

        • alimentation : préférer les glucides (par rapport aux protéines) le soir à l'heure locale du souper.

 

    • Quand on voyage d'ouest en est :

      • le matin :

        • lumière : avancer le cycle en stimulant la vigilance le matin : en prenant une douche, en s'exposant à la lumière (promenade matinale, sport, ...) avant le petit-déjeuner, en s'exposant le plus possible à la lumière du jour, en évitant des siestes qui risquent de perturber davantage le cycle éveil/sommeil.

        • alimentation : préférer les protéines à l'heure locale du petit-déjeuner.

      • le soir :

        • lumière : éviter les sources de forte lumière, éviter les travaux et l'activité physique le soir : ils entraînent une surexcitation. Seules exceptions : la natation et les sports en chambre.

        • alimentation : préférer les sucres lents à l'heure locale du souper.

          • des hydrates de carbone lents (céréales, pâtes, riz, pommes de terre en chemise,...) et des légumes (200g, mais pas de légumineuses) ne sont pas trop lourds à digérer et apportent l'énergie nécessaire à la synthèse de la sérotonine (action relaxante) et de la mélatonine (hormone du sommeil)... : les deux sont synthétisées à partir du tryptophane. Les glucides facilitent ainsi l'endormissement et améliorent les capacités de mémoire logique. Limitez l'apport de protéines difficiles à digérer (d'origine animale ou végétale), optez plutôt pour du poisson ou de la volaille.

 

Les effets consécutifs au changement d'heure sont d'autant plus marqués avec l'âge, la période du cycle menstruel et les voyages d'ouest en est (des E.U. vers l'Europe).

 

Note :

La société Lucimed (Villers-le-Bouillet) en Wallonie développe la "luminette", une sorte de paire de lunettes comprenant une source lumineuse (2 x 4 diodes) et un hologramme, une combinaison qui augmente sensiblement le nombre de rayons lumineux passant à travers la rétine. Cette lunette est portée le jour au-dessus du visage en permettant l'usage de lunettes normales au besoin.

 

 

 

 

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