Horloge biologique - Horloge interne

Juillet 2017

L'horloge biologique est un élément de notre organisme qui génère un certain nombre de réactions biologiques régulées par cycles. Son centre de régulation se situe au niveau de l'hypothalamus, une glande localisée au niveau de l'encéphale.


Horloge circadienne

On parle aussi d'horloge circadienne pour parler des phénomènes cycliques qui sont régis par cette horloge sur une durée de 24 heures.

Sommeil

Elle règle notamment la température corporelle, et le cycle de veille et de sommeil avec le réveil survenant le matin, et l'envie de dormir le soir. Il existe également un rythme circadien au niveau de certaines hormones, notamment le cortisol.

Décalage horaire

En cas de voyage avec décalage horaire, l'horloge biologique met plusieurs jours à se réadapter aux changements de luminosité et d'horaires.

Synchronisation de l’horloge interne

Les rythmes circadiens, d’une durée avoisinant les 24 heures, sont contrôlés par une horloge interne située dans les noyaux suprachiasmatiques, qui reçoivent le signal photopériodique grâce à la rétine.

La synchronisation de l’horloge interne sur 24 heures est effectuée par une composante externe (environnement) et par une composante endogène (facteurs génétiques complexes).

La composante exogène correspond aux alternances de l’environnement : lumière/obscurité, veille/sommeil. L’importance de la lumière et du sommeil est d’ailleurs soulignée. En cas d’inversion des horaires de vie sociale, l’horloge biologique peut se trouver en décalage et provoquer des troubles de l’organisme. Les rythmes circadiens de la pression sanguine ou de l’hormone de croissance sont particulièrement sensibles aux facteurs externes.

La composante endogène a été mise en évidence grâce à des expériences d’isolement hors du temps. Les rythmes circadiens persistent mais leur durée est légèrement différente de 24 heures. Cette composante dépend de l’expression de boucles d’autorégulation de certains gènes.

Un organisme en bonne santé est synchronisé avec l’environnement.Une désynchronisation chronique peut provoquer de graves problèmes de santé, surtout en situation de travail posté ou de travail de nuit.

Causes de désynchronisation

La désynchronisation de l’horloge interne entraîne des troubles de l’organisme : fatigue persistante, mauvaise qualité de sommeil, insomnie, troubles de l’humeur, dépression, manque d’appétit. Les causes citées ci-dessous peuvent se cumuler, notamment dans le cas désynchronisations liées au vieillissement associées à la baisse des contacts sociaux, de l’activité et de l’exposition à la lumière.

Synchroniseurs en conflit avec l’horloge interne

Il peut s’agir de décalage horaire lors de vols transméridiens, de travail posté (horaires atypiques), ou de travail de nuit.

Dans le cas de vols transméridiens, les vols vers l’est s’avèrent plus difficiles à supporter car ils correspondent à une avance de de phase de l’horloge par rapport à l’heure de la destination. Selon l’Académie de Médecine, les symptômes peuvent être soulagés grâce à l’administration orale de mélatonine.

Le travail posté, qui concerne 15 à 20% de la population active, provoque des conflits répétés entre l’horloge interne et les synchroniseurs environnementaux et sociaux. L’Académie de Médecine indique qu’il s’agit d’un problème de santé publique en raison des risques auxquels il expose : accidents du travail ou de la route, maladies cardiovasculaires et cancer.

Synchroniseurs inefficaces

L’inefficacité des synchroniseurs est généralement observée en cas de diminution des contacts sociaux, de l’exposition à la lumière, et de l’activité physique. Cette inefficacité a des effets sur levieillissement, et est souvent cause de maladies psychiatriques.

Synchroniseurs mal (ou non) perçus

Ce défaut de perception des synchroniseurs peut être dû à la cécité, à la dégénérescence rétinienne ou à la cataracte. Dans cette situation, les rythmes circadiens se trouvent en libre cours, et dérèglent les horaires de sommeil d’une à deux heures tous les jours.

Défaut d’entraînement de l’horloge interne

Le défaut d’entraînement de l’horloge interne s’observe en cas de décalage du cycle veille/sommeil par rapport au système circadien ou par rapport à l’environnement.
Il peut s’agir d’un syndrome d’avance de phase, avec un début de sommeil et un réveil précoces, fréquent chez les personnes âgées. A l’inverse, il existe également un syndrome de retard de phase, avec un endormissement et un réveil tardifs. Il débute généralement à l’adolescence. Selon les contraintes sociales, le temps de sommeil peut être inférieur à 5 heures. 40% des patients concernés présentent un trouble d’origine familiale et une mutation des gènes du rythme circadien. Le traitement de ces troubles utilise généralement la mélatonine (molécules chronobiotiques), pour resynchroniser l’horloge en agissant sur le cycle veille/sommeil.

Drogues

L’alcool provoque une baisse de la température du corps le jour et un effet hypothermique la nuit. Ces variations entrainent une chute de 50% de l’amplitude circadienne de la température. Ainsi, il est fréquent d’observer des troubles de l’humeur et du sommeil chez les patients alcooliques.

Médicaments

Certains médicaments comme le Propofol peuvent entraîner une désynchronisation. Celle-ci a été mise en évidence chez l’homme et chez le rat, après étude des marqueurs du rythme circadien.

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Publié par Jeff.
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