Rythmes biologiques
Vue d'ensemble

Ces variations cycliques de l'activité biologique des organismes vivants sont décelés pour de nombreux processus biologiques essentiels et sont traitées par la chronobiologie.

Chez les animaux, on peut décrire des cycles pour :

• des comportements comme : dormir, manger, s'accoupler, hiberner, migrer…
• des processus plus basiques comme les pulsations cardiaques, les cycles respiratoires, les mouvements des paupières…
• des oscillations biochimiques et cellulaires comme la régénération cellulaire, les phénomènes immunitaires, les réactions biochimiques, les sécrétions hormonales…

Ces cycles ont été retrouvés chez les plantes (mouvements des feuilles, photosynthèse…) et même chez les cyanobactéries ( rythmes circadiens bactériens).

Rythmicité

La fréquence des rythmes biologiques est très variable selon les espèces, i.e. peut aller de la microseconde à moins d'un événement répétitif par décennie.

Rythme circadien

Le rythme le plus connu est le rythme circadien, du latin circa, presque et dies, jour, i.e. proche de la durée du jour (24 heures), bien caractérisé dans le cas du cycle veille -sommeil.

Certains auteurs différencient :

• le rythme nycthéméral, i.e. rythme de 24 h synchronisé jour/nuit,
• le rythme circadien, i.e. cycle d’activité et de repos proche de 24 h, entre 20 et 28 heures.

1. Ce cycle reflète de nombreuses autres activités comportementales et homéostatiques (sécrétions hormonales, température corporelle...), et met l’organisme en adéquation avec son mode de vie, en programmant dans le temps les activités physiques et psychiques.

On peut : on peut parler d’anticipation ou même de " pré-adaptation " (Le sommeil, le rêve et l’enfant).

Cette adaptation est spécifique de l’espèce et on peut ainsi parler :

• d'espèces diurnes,
• d'espèces nocturnes,
• d'espèces crépusculaires.

2. Par exemple, dans le fonctionnement de l’axe hypothalamo-hypophysaire, que ce soit pour les espèces diurnes ou nocturnes, la concentration en hormones dynamogènes (ou hormones de mobilisation) comme l'adrénaline (AD) ou la noradrénaline (NA), hormones qui permettent une réponse optimale aux variations de l’environnement, est maximale avant le réveil et minimale avant l’endormissement.

Rythmes autres que circadiens

1. Les rythmes ultradiens sont des cycles inférieurs à 24 heures comme :

• les battements cardiaques et la circulation sanguine,
• les rythmes respiratoires,
• le clignotement des paupières,
• le cycle du sommeil paradoxal (REM) de 90 minutes,
• la thermorégulation,
• la miction,
• l'activité intestinale,
• le comportement alimentaire,
• le cycle nasal, i.e. congestion et décongestion des cavités nasales de 4 heures,
• la production d'hormone de croissance (GH).

2. Les rythmes infradiens sont des cycles supérieurs à 24 heures comme :

• le cycle menstruel de la femme,
• les cycles de reproduction des animaux, qui dépendent le plus souvent de la photopériode, i.e. la longueur des jours.
• les cycles de migration ou d'hibernation
• les mues et la croissance des cheveux ou des poils…

Un autre exemple bien connu chez l'homme est la dépression saisonnière, causée, en partie, par l'abaissement de luminosité pendant l'hiver.

Remarque : on connait aussi les rythmes lunaires, dont certains pensent qu'ils pourraient affecter nos humeurs, le rythme des marées…

3. Certaines activités sont dites oscillantes comme l'activité de certains gènes, dits gènes oscillants, qui sont exprimés rythmiquement ou périodiquement.

4. Certains auteurs définissent :

• des cycles à hautes fréquences, i.e. cycle ≤ 0,5 heure
• des rythmes à moyenne fréquence, i.e. 0,5 heure ≤ cycle ≤ 2,5 jours,
• des rythmes à basse fréquence, i.e. cycle ≥ 2,5 jours.

 

 

La seule personne qui ait réussi à tout faire pour vendredi, c'est Robinson Crusoé !