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Rythmes biologiques et cycle veille-sommeil

Rythmes biologiques et cycle veille-sommeil

Nous appelons les rythmes biologiques cycle naturel des changements chimiques et des fonctions de notre corps. C'est comme une "horloge" interne trouvée dans le cerveau, juste au-dessus de l'intersection des nerfs oculaires. Il est composé de milliers de cellules nerveuses qui aident à synchroniser les fonctions et les activités de notre corps.

Les rythmes biologiques contrôlent en grande partie nos fonctions corporelles normales, y compris les performances, le comportement, le sommeil et les fonctions endocriniennes. Et toutes ces fonctions sont réglementées principalement par le horloge circadienne, un ensemble de nerfs situés dans le hypothalamus.

L'horloge circadienne s'appuie sur les signaux environnementaux pour réguler sa fonction, principalement les signaux lumineux du cycle jour / nuit. Des changements brusques de routine, tels que des changements de quart de travail ou des déplacements qui entraînent un décalage dans le temps, peuvent modifier le cycle de sommeil et avoir un effet néfaste sur les rythmes circadiens normaux. De plus, les changements saisonniers, qui s'accompagnent d'une diminution du nombre d'heures de lumière naturelle, peuvent affecter négativement la fonction de l'horloge circadienne, principalement la sécrétion de mélatonine induire le sommeil

Le contenu

  • 1 Types de rythmes biologiques
  • 2 Facteurs affectant les rythmes biologiques
  • 3 La génétique des rythmes biologiques
  • 4 Bases neurales des rythmes circadiens
  • 5 Fonctions biologiques de la mélatonine
  • 6 Chronopathologie

Types de rythmes biologiques

Rythmes circadiens

Ils sont un Modèle de rythme physiologique endogène sur 24 heures. Le nom circadien vient du latin vers 'environ'diano «jour», ce qui signifie environ un jour. Il cycle circadien régule les changements dans les performances physiques, les rythmes endocriniens, le comportement et le temps de sommeil. Ils contrôlent le cycle veille / sommeil, la température corporelle, la pression artérielle, le temps de réaction, les niveaux d'alerte, les schémas de sécrétion hormonale et les fonctions digestives.

Rythmes diurnes

Ils sont une extension des rythmes circadiens. Il est identique au cycle circadien, la seule chose est que cela signifie que le rythme est synchronisé avec le jour et la nuit, ou ce qui est pareil, le sujet doit être éveillé et fonctionner normalement pendant la journée et dormir pendant les heures de la nuit de manière assez uniforme. Il est possible d'avoir un cycle circadien sans avoir de rythme diurne mais pas vice versa.

Ultraday Rhythms

Ils sont un modèle de rythme endogène qui se produit sur une échelle de temps plus courte que les rythmes circadiens. En raison du temps de cycle court, la fréquence d'occurrence est beaucoup plus élevée. Un exemple de rythme ultradien est les habitudes alimentaires. Pour une personne normale, ce cycle est répété environ 3 fois par jour.

Rythmes infradiaires

Ils sont un modèle de rythme endogène qui a un cycle de durée plus longue que les rythmes circadiens, c'est-à-dire plus de 24 heures par cycle. En raison du délai plus long pour chaque cycle, la fréquence d'occurrence de ces cycles est inférieure à celle des rythmes circadiens. Le cycle menstruel féminin est un exemple de rythme infradien. Il s'agit d'un événement biologique cyclique qui se produit de façon assez régulière tous les mois.

Des facteurs externes peuvent influencer vos rythmes biologiques. Par exemple, l'exposition au soleil, drogues et la la caféine Ils peuvent affecter les horaires de sommeil.

Facteurs affectant les rythmes biologiques

La plupart des organismes présents activités biologiques répétitives dans le temps et avec une périodicité définie. Beaucoup de ces activités biologiques sont liées aux changements produits par la rotation et la translation de la Terre. Dans cette optique, il est logique que pour concurrencer et s'adapter efficacement à cet environnement, notre comportement suit également certains rythmes.

Les premières observations de la rythmicité ont été faites par le biologiste Linnaeus dans le s. XVIII, qui l'a amené à construire une horloge dans son jardin en utilisant des fleurs qui ouvrent les pétales à différents moments.

Rythmes circadiens qui se produisent dans les réponses physiologiques sur 24 heures d'affilée.

Si les rythmes biologiques étaient des réponses à des signaux environnementaux périodiques, ils devraient disparaître lorsque l'organisme est soumis à des conditions environnementales constantes. Ce n’est pas le cas, car les rythmes biologiques sont endogènes.

Malgré la grande variabilité des facteurs qui peuvent déterminer la période d'un rythme biologique, il y a un besoin de synchronisation entre eux pour que l'organisme montre le comportement le plus organisé possible; et, par conséquent, adapté à son environnement. Les rythmes assurent l'organisation temporaire du comportement d'un animal.

Déjà en 1729, le géologue (physique) J. Ortous de Marian a observé que dans les plantes de mimosa il y avait une rythmicité endogène qui était maintenue indépendamment de la présence du cycle lumière-obscurité (bien qu'il pensait qu'il était en quelque sorte sensible aux mouvements solaire).

Les rythmes biologiques sont généralement synchronisés avec certains facteurs environnementaux externes (par exemple, la lumière et la température), mais aussi avec des stimuli qui nous donnent des indications de temps. Tous ces facteurs qui peuvent être liés au rythme les appellent Zeitgebers (donneurs de temps), et adapter le rythme à l'environnement. Il Zeitgber primaire pour l'homme est la lumière.

Ces horloges biologiques sont d'une extrême nécessité pour la survie, car, outre la régulation de la valeur de la variable, elles mesurent le temps.

En principe, tout rythme biologique aura les caractéristiques suivantes:

  • Caractère endogène
  • Caractère héréditaire
  • Mécanisme de génération de base

La génétique des rythmes biologiques

La description du réglage des horloges est basée sur la génétique. Deux gènes de base ont été identifiés: per (période) et tim (intemporel). La concentration de protéines exprimée par ces gènes est déterminée par la période de lumière et d'obscurité..

Là où ces études ont commencé, c'était dans la mouche du vinaigre, mais actuellement des mutants de gènes de mammifères ont été développés dans des fonctions homologues à celles de cette espèce.

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Bases neurales des rythmes circadiens

Tout système circadien Il doit comporter au moins trois éléments:

1. Un signal de synchronisation avec les changements qui se produisent dans votre environnement

Chez les mammifères, dont le Zeitgeber principal est léger, la principale voie d'entrée est la rétinohypothalamique (voies visuelles). Les soi-disant photorécepteurs circadiens envoient le signal au noyau suprachiasmatique de l'hypothalamus et à l'intergéniculaire thalamique.

2. Un stimulateur cardiaque ou une horloge biologique qui génère l'oscillation en profitant de certaines propriétés oscillantes de la machinerie cellulaire

Chez les mammifères, le principal stimulateur cardiaque ou horloge biologique a été localisé dans le noyau suprachiasmatique (NSQ) de hypothalamus. Le mécanisme temporel est interne à chaque cellule. Le NSQ reçoit le signal de synchronisation par la voie rétinohypothalamique et la voie géniculohypothalamique.

Une blessure à la NSQ entraîne une désynchronisation du rythme comme, par exemple, celui du sommeil, mais le nombre total d'heures de sommeil tout au long de la journée n'est pas affecté.

Mais comment la NSQ mesure-t-elle, mais se divise-t-elle en unités temporaires?

Dans des études menées avec des cellules NSQ en culture, il a été constaté que présenter des rythmes circadiens individuels et indépendants. Mais chez un animal intact, ces rythmes sont synchronisés, comment faire? Libérant sûrement des substances qui synchronisent votre activité cellulaire.

3. Une structure de sortie ou un chemin effecteur à travers lequel le rythme devient évident

Le NSQ envoie des informations à différents noyaux du thalamus et de l'hypothalamus, mais surtout dans le noyau paraventriculaire, à partir duquel les informations sont transmises à la glande pinéale.

Cette glande fabrique et libère mélatonine dans le système circulatoire. Cela se produit pendant la nuit en réponse aux intrants du NSQ (cela est vrai pour les espèces nocturnes et diurnes). La mélatonine influence un grand nombre de variables physiologiques et comportementales à travers le système de portail hypothalamus-hypophyse. Surtout, la mélatonine est impliquée dans les rythmes saisonniers.

Des études récentes ont montré que la mélatonine, agissant sur les récepteurs NSQ, peut affecter la sensibilité des neurones de ce noyau chez les zeitgebers et, par conséquent, peut altérer les rythmes circadiens.

Fonctions biologiques de la mélatonine

La mélatonine a plusieurs fonctions connues dont son rôle dans le rythme veille / sommeil circadien de certaines espèces et le signal chronologique circulant qui permet de renseigner sur la durée de la journée et donc d'influencer un bon nombre de signes. La mélatonine a des effets anti-tumoraux, anticonvulsivants, sédatifs, hypnotiques légers, et elle semble également avoir un effet antioxydant..

Les autres fonctions de la mélatonine sont:

  • Chez les mammifères, synchronisation des rythmes biologiques avec les conditions environnementales.
  • Régulation des changements saisonniers chez les animaux (comportement reproducteur, poids corporel, etc.).
  • Des effets hypnotiques qui semblent fonctionner à travers des mécanismes thermorégulateurs, séparés des rythmes circadiens.
  • Protection contre les radicaux libres, effet antioxydant.
  • Participation à la physiologie rétinienne. Dans ce cas, la mélatonine semble être sécrétée par la même rétine.

Chronopathologie

L'importance des rythmes biologiques fait que le comportement s'adapte à ces cycles pour éviter les effets pernicieux de la désynchronisation. Dans certaines situations, le décalage de certains rythmes est inévitable (travail de nuit, déplacements transméridiens), qui produisent des symptômes tels que apathie, fatigue, insomnie, problèmes digestifs, etc.. Plus qu'un problème de temps en soi, c'est un problème de rythmes de resynchronisation différents qui montrent les différentes variables physiologiques. Ainsi, par exemple, le cycle veille / sommeil s'adapte rapidement, tandis que la température peut prendre des jours ou des semaines.

La sensibilité des organismes à différentes substances (médicaments: neuroleptiques, de l'alcool, amphétamines, etc.) en fonction du moment de l'administration, qui peut varier d'une substance à l'autre. Par exemple, si des neuroleptiques sont administrés pendant la journée, les symptômes extrapyramidaux augmentent; cependant, la nuit, ils n'affectent pas tellement le système moteur.

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