Saviez-vous que l’Homme est doté d’une horloge interne qui agit en tant que véritable « chef d’orchestre » de nos fonctions biologiques ?
Le terme circadien vient du latin circa, « autour» dans le sens « à peu près comme » et dies, « jour ». Ainsi un rythme circadien est un rythme ayant une période proche de 24h. En médecine, un rythme circadien se réfère à un rythme qui est présent « naturellement » « spontanément » même en l’absence de repères temporaux extérieurs. Ce rythme est présent chez tout organisme vivant sur terre, même les plus simples : plantes, insectes, reptiles, poissons, mammifères….
Chez l’homme, la durée moyenne de la période du rythme circadien est légèrement supérieure à 24h (24h et 12 minutes). Heureusement, la nature est bien faite et nous parvenons à ajuster notre horloge interne tous les jours pour que nos rythmes se calquent sur 24h, la durée de la journée astronomique.
Malheureusement, il arrive chez certaines personnes que les rythmes se décalent et entraînent sur le long terme différents troubles du sommeil…
Le cerveau, le chef d’orchestre de notre rythme circadien :
C’est dans notre cerveau, dans une partie appelée l’hypothalamus que l’on trouve une structure minuscule qui fait office d’horloge interne. A cet endroit, de la taille d’une tête d’épingle (le noyau suprachiasmatique), se situe le « chef d’orchestre » qui fait varier notre température corporelle, la production de certaines de nos hormones, notre rythme veille-sommeil et bien d’autres fonctions de notre organisme.…
Chose étrange, cette horloge ne mesure pas le temps avec une période exacte de 24h. En effet, sa période est légèrement plus longue que 24h (24.2 h au moyen), et l’horloge doit donc continuellement adapter son travail pour se « caler » au rythme de 24h de la journée astronomique.
Pour réguler le rythme de notre corps avec précision, l’horloge interne doit continuellement recevoir des informations correctes et précises de l’extérieur. Ces signaux s’appellent des synchroniseurs externes ou zeitgebers, « donneurs de temps ». Ils peuvent être sociaux et comportementaux (comme l’exercice physique ou les interactions sociales) ou encore métaboliques (repas).
Mais, le plus puissant donneur de temps connu chez toutes les espèces étudiées reste la luminosité ambiante.
Comment la lumière agit sur notre cerveau?
La lumière (1) est d’abord perçue au niveau de la rétine (2) par des cellules spécialisées, contenant un pigment, la mélanopsine. Pour ceux qui connaissent, ce système fonctionne comme la cellule qui mesure l’exposition dans votre appareil photo !
L’information sur l’intensité lumineuse extérieure (3) est ensuite transmise à l’hypothalamus, dans le noyau suprachiasmatique (4) où elle va déclencher une « réaction en chaîne ». Celle-ci aboutira par exemple à la production de protéines spécifiques qui vont servir de messagers afin d’envoyer les informations vers différentes parties de cerveau ainsi que vers le reste de corps. C’est ainsi que plusieurs fonctions de notre organisme vont se trouver directement sous le contrôle du noyau suprachiasmatique et varier en fonction du jour et de la nuit, on dira alors qu’elles suivent un rythme circadien !
La glande pinéale (5), va également transformer le message reçu par le noyau suprachiasmatique en adaptant sa production de mélatonine (l’hormone du sommeil) au fil de la journée. Ainsi, la sécrétion de mélatonine augmentera en même temps que la luminosité baissera (c’est le cas durant la soirée) afin de favoriser l’endormissement. Lorsque la lumière reprendra ses droits le matin, la sécrétion de mélatonine sera ralentie jusqu’à être totalement stoppée.
D’autres fonctions importantes (6) sont également sous l’influence directe de l’horloge circadienne comme par exemple la régulation de notre température corporelle, la sécrétion de cortisol (hormone du stress) ou encore les fonctions neurocognitives (apprentissages, mémoire, concentration).
Schéma 1. L’influence de la lumière sur le cerveau
(Cliquez sur le schéma pour voir en grand)
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L’intensité de la lumière
La lumière (blanche ou bleue), est le plus puissant synchroniseur de notre horloge biologique.
Pour que la synchronisation soit vraiment efficace, l’intensité doit être de 1000 lux pour la lumière blanche et 100 lux pour la lumière bleue.
La lumière du soleil contenant tout le spectre lumineux, présente l’avantage (même par temps gris) d’avoir une intensité de 10 000 lux. C’est pour cela que notre corps répond très bien à la luminosité extérieure et c’est sur ces données que se basent les technologies de luminothérapie. A l’inverse, les luminaires de nos habitations éclairent au maximum à 300 lux, leurs effets seront donc moindres sur l’horloge biologique.
En revanche, il faut se méfier des écrans, qui même avec une faible intensité, diffusent une lumière bleue qui peut favoriser le maintien de l’éveil et décaler les rythmes du sommeil.
Schéma 2. Les niveaux d’intensité de la lumière
(Cliquez sur le schéma pour voir en grand)
Les thérapies utilisées pour le traitement des troubles du rythme circadien
La luminothérapie
La luminothérapie consiste en l’exposition à une lumière blanche d’une intensité donnée, pendant un temps donné et à des moments spécifiques en fonction du trouble à corriger. Elle est fréquemment utilisée en cas de travail posté ou pour traiter les décalages de phase.
La chronothérapie
La chronothérapie consiste à décaler encore plus l’heure de coucher et de lever des patients en retard de phase important et ce sur plusieurs jours jusqu’à retrouver un rythme normal. Souvent, on associera cette technique à la luminothérapie au moment du réveil.
La mélatonine
Les progrès de la médecine au siècle dernier ont permis à la pharmaceutique de développer des médicaments à base de mélatonine qui peuvent être administrés quelques temps avant le coucher. Chez les malvoyants par exemple, c’est un bon moyen de recaler le sommeil sur 24h.
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