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La chronobiologie est une discipline
scientifique étudiant l'organisation temporelle
des êtres vivants, des mécanismes qui
en assurent la régulation (contrôle, maintien)
et de ses altérations. Cette discipline
traite essentiellement de l'étude des
rythmes biologiques.
La chronobiologie est une discipline en
plein essor et dont les applications se
développent dans différents domaines,
par exemple :
les moments particuliers d´une prise médicamenteuse
pour optimiser son action et /ou limiter
les effets secondaires.
l´importance des phénomènes rythmiques
au niveau physiologique pouvant entraû‹er
des variations de performance.
la connaissance des rythmes biologiques
des espèces animales et végétales ; de
leurs capacités de synchronisation en
fonction des caractéristiques des milieux.
Les recherches des 50 dernières années
prouvent que toutes les activités biologiques
et physiologiques varient dans le temps
et les phénomènes périodiques sont Ela
base de toute vie organique.
Il y a une multitude de rythmes, de cycles,
de pulsations. La chronobiologie conduit
Ede nouvelles conceptions de la physiologie,
de la médecine, de la nutrition, de l'hygiène,
des rythmes scolaires, des décalages horaires,
de la toxicologie et de la thérapeutique.
La biologie de nos métabolismes induits
par l’horloge interne qui régit notre
corps a donc donnEnaissance Ela chronobiologie,
véritable axe de réflexion et discipline
Epart entière de la médecine. Une des
premières applications de la chronobiologie
est l’administration de médicaments E
des heures de sensibilitEplus grande
des organes récepteurs, ou de moindre
toxicitEpour l’organisme.
Les rythmes circadiens
les rythmes circadiens (circa : Epeu
près et diem : jour, rythmes d'environ
24 h) sont les rythmes qui sont naturellement
liés au synchroniseur jour nuit des être
vivants soumis El'éclairement jour/nuit.
Les contingences sociales et les rythmes
alimentaires conduisent également le plus
souvent Ece type de synchronisation.
Les rythmes circadiens sont décrits comme
étant endogènes, c'est-Edire qu'ils sont
générés El'intérieur de notre corps par
un mécanisme temporel interne : l'horloge
circadienne. Chez l'humain, plusieurs
rythmes circadiens sont observés tels
que ceux de :
la température corporelle
des hormones (cortisol, mélatonine)
du rythme cardiaque
du niveau d'éveil
de l'humeur
de la vigilance
de la mémoire
D'oEviennent les
rythmes circadiens ?
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Presque que toutes les caractéristiques
physiologiques du corps sont influencées
par les rythmes circadiens incluant :
 Les
cycles de veille/sommeil
L'alternance périodique du cycle veille/sommeil
est le rythme le plus facile Eobserver.
Chez les individus normaux qui sont actifs
et travaillent pendant la journée, deux
processus interagissent pour les maintenir
éveillés pendant Epeu près 16 heures
et endormis pendant Epeu près 8 heures.
un mécanisme homéostatique Epar
lequel la pression Es'endormir s'accumule
au cours de la période d'éveil. En d'autres
mots, plus vous êtes restEéveillEe)
longtemps, plus vous aurez envie de dormir.
un processus circadien Epar lequel
de puissants signaux physiologiques favorisant
l'éveil et le sommeil s'exercent Edes
moments spécifiques de la journée. Certains
moments de la journée sont plus propices
pour dormir et d'autres pour rester éveillEe).
L'interaction entre ces deux processus
explique pourquoi il y a autant de travailleurs
de nuit qui ont des problèmes Edormir.
Ainsi devoir dormir Edes moments oEl'oscillateur
circadien favorise l'éveil peut conduire
Edes périodes de sommeil plus courtes
et perturbées
L'âge
De l'enfance Ela vieillesse, l'oscillateur
circadien change et affecte les habitudes
de sommeil. En réponse Edes signaux envoyés
par l'horloge interne, les adolescents
peuvent avoir une préférence Ese coucher
et se lever tard. Lorsqu'on avance en
âge, on voit apparaû‘re le phénomène inverse
: le coucher et le lever se font plus
tôt et le sommeil devient plus léger.
Fait intéressant, les animaux de laboratoire
qui ont subi une mutation des gènes de
l'horloge présentent non seulement des
rythmes circadiens altérés mais aussi
des signes prématurés de vieillissement.
La
température corporelle
La température corporelle centrale (rectale)
suit également un rythme circadien : en
fin de soirée, la température est facilement
d'un degrECelsius de plus que le matin.
En fait, le contrôle de la perte de chaleur
Etravers le corps suit un rythme circadien,
associEde près au sommeil et Ela somnolence.
Au coucher, des capteurs de température
peuvent détecter un déclin graduel de
la température corporelle centrale et
une perte de chaleur par les extrémités
(ex : mains et pieds) lesquels sont étroitement
associés au début de l'endormissement.
Des niveaux maximum de somnolence, habituellement
observés juste avant l'aube, coEcident
avec le minimum de la température corporelle
centrale.
La
production hormonale
Certaines hormones sont associées de plus
près El'horloge biologique que d'autres.
La mélatonine présente un rythme circadien
prononcEqui culmine pendant la nuit.
Le cortisol affecte plusieurs fonctions
du corps incluant le métabolisme et la
régulation du système immunitaire. Ses
niveaux sont Eleur maximum au lever le
matin et décroissent graduellement au
cours de la journée pour atteindre un
creux tôt dans la nuit.
Le
système cardiovasculaire
Les crises cardiaques et les accidents
cérébro-vasculaire (ACV) ont tendance
Ese produire d'avantage le matin qu'E
n'importe quelle autre période de la journée.
La tension artérielle augmente le matin
et reste élevée jusqu'en fin d'après-midi;
par la suite, elle diminue et atteint
son niveau le plus bas au cours de la
nuit.
La
tolérance Ela douleur
La tolérance Ela douleur est plus élevée
dans l'après-midi. Par exemple, les douleurs
dentaires sont Eleur plus faible en fin
d'après-midi.
Le
cycle menstruel
Les femmes rapportent souvent des changements
dans leur sommeil au cours de leur cycle
menstruel avec plus de perturbations juste
avant les menstruations. La perturbation
du sommeil est fréquente pendant cette
période chez celles qui souffrent de trouble
dysphorique prémenstruel. De façon intéressante,
des changements dans le rythme circadien
de la température corporelle surviennent
durant le cycle menstruel et une perturbation
de la production de mélatonine pourrait
survenir dans ce trouble. Ceci a poussE
les scientifiques Einvestiguer les bases
biologiques de ces changements et la relation
entre l'horloge biologique et le cycle
menstruel.
La
médication
Les scientifiques étudient la façon dont
les rythmes circadiens affectent la prise
de médicaments. Il a entre autre étEdécouvert
qu'on peut administrer moins d'anesthésiants
en après-midi pour le même effet qu'avec
une dose plus grande Eun autre moment
de la journée. Les différents tissus du
corps humains ont leur propre horloge
circadienne, donc un médicament administrE
aux mêmes doses Edifférents moments de
la journée peut donner des effets différents.
La chronothérapie harmonise les traitements
avec les rythmes circadiens endogènes
afin d'atteindre une efficacitEmaximale
et réduire les effets secondaires.
Lancement
d’un projet européen de chronothérapie
Un programme européen de chronothérapie
baptisETEMPO vient d'être lancE CoordonnE
par le professeur Francis Levy, il implique
une trentaine de chercheurs français,
italiens et anglais et vise particulièrement
le traitement du cancer colorectal. Objectif
: optimiser la tolérance et l'efficacitE
des traitements anti-cancéreux en tenant
compte des variations au cours du temps
des profils génomiques de chaque individu.
Définitions
L'homéostasie, affirme que le but
des fonctions physiologiques est de maintenir
la stabilitEet l'équilibre du milieu
intérieur. Ce principe conduit Eétablir
des valeurs moyennes de référence (dites
"normales") pour de nombreux paramètres
biologiques. L'homéostasie, c'est voir
la position moyenne du balancier de l'horloge
et ignorer son mouvement de va et vient.
La chronobiologie étudie toutes
les variations, rapides ou lentes, des
activités biologiques et leur organisation
dans le temps. La chronobiologie conduit
Eune facon nouvelle, moderne et scientifique
de concevoir la médecine, la santE la
thérapeutique et l'hygiène.
Les rythmes biologiques sont des
automatismes biologiques, des alternances
d'activitEet de repos de période stable
comme le rythme veille-sommeil de 24h
30 ou les rythmes de 90 mn du sommeil
paradoxal et du cortisol.
Les horloges biologiques sont des
structures biologiques dont l'activitE
rythmique automatique est susceptible
d'entraû‹er et de synchroniser d'autres
systèmes biologiques.
Références :
Le
Centre de recherche du Douglas - Québec
Rythmes
biologiques et cancers
SociétE
Francophone de Chronobiologie
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en compte de l'aspect rythmique en biologie"
organisée EStrasbourg en juin 2009
Lieu
UniversitEde Strasbourg 21, rue du Maréchal
Lefebvre
Renseignements
Responsable: Patrick Vuillez & Sylvie
Raison
Email: raison@neurochem.u-strasbg.fr
Tél.: 03.88.45.66.84 Fax.: 03.88.45.66.54
Site web: http://www.seforco.fr/stage-784-0809.html
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