- Vivons-nous à l’heure de notre horloge biologique ?
- Comment nos horloges biologiques sont-elles remises à l’heure par les variations de notre environnement?
- Comment s’adaptent-elles aux contraintes de la vie moderne (déficits chroniques de sommeil, déstructuration du rythme des repas, travail de nuit ou horaires postés, décalage horaire après les vols...) et quelles sont les conséquences de leur perturbation sur la santé?
Nous subissions tous des hauts et des bas dans nos humeurs. Je subissais les conséquences mais sans comprendre d'où venaient ces changements d'humeur. Je réalise de plus en plus que nous sommes soumis à des rythmes très différents et fins. J'avais déjà abordé le sujet de la chronobiologie et le sujet de notre horloge biologique.
Avec le changement de notre mode de vie, nous nous sommes petit à petit éloignés du rythme de la nature alors que les dernières recherches montrent de plus en plus que ceci est la cause d'une désynchronisation par rapport à notre horloge interne.
Voici un extrait d'article que j'ai envie de partager avec vous qui explique un peu comment fonctionne cette impressionnante horloge interne qui est en nous. C'est vraiment impressionnant. J'ai comme d'habitude surligné les passages importants. Bonne lecture.
« Si vous lisez ces lignes, c'est que votre cœur bat, que vos poumons inspirent l'air une fois toutes les quatre secondes, que des ondes électriques parcourent votre cortex cérébral selon un certain rythme. Vers 6 heures ce matin , une hormone, le cortisol, a diffusé dans votre sang depuis vos glandes surrénales : ragaillardi, votre foie s'est mis à produire du sucre pour mieux vous préparer à sauter du lit une heure plus tard. Parallèlement, il a commencé à fabriquer un grand nombre d'enzymes nécessaires à vos occupations quotidiennes .
Point commun à tous ces faits physiologiques : leur intensité varie spontanément et régulièrement ; autrement dit, ils possèdent un rythme . Nous n'y prêtons guère attention, à moins qu'une émotion soudaine ne nous fasse tambouriner le cœur, ne précipite notre respiration, ou ne perturbe la quiétude de la nuit. Pourtant, ces rythmes sont extraordinaires, d'autant que certains d'entre eux, qualifiés de "circadiens, sont universels : de l'homme aux bactéries, de la microscopique algue marine au séquoia géant, on les retrouve dans tous les organismes vivants.
Chez l'homme , la plupart de ces rythmes découlent de réseaux de cellules du cerveau appelés oscillateurs ou générateurs cérébraux. Le dérèglement de ces oscillateurs, dû à des mutations génétiques, à des anomalies du développement embryonnaire, au vieillissement ou encore à des dégénérescences cérébrales, est impliqué dans diverses pathologies : insomnies, somnolence diurne, apnées du sommeil et, plus grave encore, la mort subite du nourrisson.
Les "faiseurs de rythmes"
Tous les êtres vivants ont le rythme dans la peau. Mais tous les rythmes biologiques ne se valent pas. Prenez nos rythmes cardiaque et respiratoire , ou celui des ondes cérébrales. Rapides, on les qualifie d'ultradiens (du latin ultra : au-delà, dies "jour") : leur période - le temps séparant deux pics - dépasse rarement la dizaine de secondes ; le rythme cardiaque humain a ainsi une période d'environ une seconde , celle du rythme des courants cérébraux se mesure en dizaine de millisecondes , voire en millisecondes.
À l'inverse, les rythmes infradiens, ou de basse fréquence, ont une période comprise entre 30 heures et un an , voire plus. Exemples types : l'ovulation et le cycle menstruel de la femme, dont les périodes avoisinent un mois …
Entre ces deux rythmes (ultradiens et infradiens), se trouvent les rythmes circadiens , qui ont une période d'environ 24 heures . Les vagues de production de nombreuses hormones, à l'instar du cortisol, sont de ceux-là. Fascinants, ils remontent probablement aux premiers pas du vivant sur Terre, lorsqu'il s'est adapté à l'alternance du jour et de la nuit, due à la rotation de notre planète sur elle-même.
Mais qu'est-ce qui déclenche ces différents rythmes ? Au premier abord, la réponse paraît évidente : les variations naturelles telles que l'alternance jour-nuit , la luminosité , la température , la succession des saisons , les ressources alimentaires ... Toutefois, comment expliquer alors la régularité des rythmes physiologiques ? Après un cent-mètres, vos rythmes respiratoire et cardiaque reviennent toujours à leur fréquence initiale ; et le cycle menstruel dure peu ou prou un mois, quelle que soit la saison ou la latitude.
En réalité, le vivant génère lui-même ses rythmes ; les facteurs de l'environnement ne font que les moduler - on les appelle des synchroniseurs ou des " donneurs de temps ".
Les paramètres physiologiques (température corporelle, sécrétions hormonales, cycle veille-sommeil...) continuent de varier rythmiquement selon une période fixe pour l'espèce , légèrement variable selon les individus, mais toujours proche de la durée du jour solaire : chez l'homme, 24,18 heures en moyenne.
Tout au long du XXe siècle, les chercheurs ont découvert que la capacité intrinsèque des êtres vivants à produire des rythmes biologique s repose sur l'existence de groupes de cellules qui génèrent spontanément et régulièrement des impulsions électriques et les transmettent à d'autres cellules ; on parle de "pacemakers", littéralement " faiseurs de rythme ", de générateurs ou d'oscillateurs.
Ainsi, les battements cardiaques naissent dans le nœud sino-auriculaire de l'oreillette droite du cœur. Ce groupe de cellules, mis en évidence en 1906 par Arthur Keith et Martin Flack, émet spontanément des impulsions électriques à la fréquence de cent battements par minute.
La plupart des autres rythmes ultradiens - rythme respiratoire, rythmes cérébraux caractéristiques des états de veille et de sommeil par exemple -, ainsi que les rythmes circadiens ou les rythmes infradiens de la reproduction sont chacun coordonnés par leurs pacemakers particuliers, situés dans le cerveau . La compréhension du fonctionnement de ces oscillateurs cérébraux a beaucoup progressé depuis une décennie grâce aux progrès accomplis par les neurosciences.
Le berceau du rythme respiratoire
La respiration est le berceau du rythme", a écrit à juste titre le poète autrichien Rainer Maria Rilke (1875-1926). Mais quel est le berceau de la respiration ? La recherche sur ce sujet a débuté dans les années 1820 avec les sensationnelles expériences du médecin français Pierre Flourens (1794-1867). Celui-ci s'attache à détruire systématiquement les différentes régions du cerveau et de la moelle épinière de lapins. Il observe que la respiration persiste dans tous les cas sauf si une petite région du tronc cérébral, à la base du cerveau, est lésée. Il la baptise le "nœud vital".
L'horloge circadienne
Es-tu du soir ou du matin ? " Qui ne s'est vu poser un jour cette question ? Or loin de reposer sur une fiction, sa pertinence a été confirmée par les recherches scientifiques. L'origine de cette différence ? Notre horloge interne, qui indique une heure un peu différente selon les individus.
Tous les tissus de notre organisme semblent contenir cette horloge circadienne (circa diem, environ un jour) sous forme d'horloges dites "périphériques" (quasiment chaque cellule a une horloge ). "Rien là de surprenant. Les conditions imposées aux êtres vivants le jour sont bien différentes de celles de la nuit. Au cours de l'évolution, seuls ont subsisté les êtres qui avaient la capacité innée d'anticiper cette alternance, et donc de mieux s'y préparer, ce que permet justement l'horloge circadienne.
Nos cellules sont finalement les héritières de cette longue histoire", explique André Klarsfeld, chercheur de l'équipe "Génétique moléculaire des rythmes circadiens" dirigée par François Rouyer dans le laboratoire NGI. Cependant, c'est un générateur de rythme central, situé dans le cerveau, qui coordonne ce vaste réseau d'horlogerie dont dépendent nombre de variations rythmiques, outre celle de notre état d'éveil : sécrétions hormonales, température interne, synthèses diverses, divisions cellulaires, expression des gènes, etc.
Chez les mammifères, l'horloge centrale est un groupe de quelques 20 000 neurones (soit un millionième des neurones cérébraux) situé dans une petite zone de l'hypothalamus. En l'absence de tout indice temporel extérieur, elle fonctionne en "libre-cours" sur un rythme propre légèrement supérieur en moyenne à 24 heures chez l'homme. C'est la lumière et l'alternance jour-nuit qui, grâce à la rétine de l'œil, permettent sa remise à l'heure quotidienne - sa synchronisation - sur 24 heures exactement, à charge pour elle de synchroniser ensuite les horloges périphériques par le biais d'autres signaux, de nature mal connue.
Toutefois, en cas de grand décalage entre le rythme interne de l'horloge centrale et le jour extérieur - par exemple, lorsque la journée est prolongée de 9 heures après un voyage de France en Californie -, la synchronisation demande plusieurs cycles pour s'établir. Il faudra environ un jour par heure de décalage pour que l'horloge interne se mette à l'heure locale . De plus, les horloges périphériques ne se resynchronisent pas toutes à la même vitesse.
Pendant cette période de recalage progressif, toutes les horloges (centrale et périphériques) fonctionnent, mais entrent en conflit les unes avec les autres, et surtout avec le cycle activité-sommeil imposé au voyageur. S'en suivent divers symptômes transitoires, typiques du "jet lag" (syndrome du décalage horaire), dont une somnolence et des troubles de l'appétit.
L'exposition à la lumière (luminothérapie) est désormais souvent proposée pour le combattre et semble se justifier scientifiquement.
Des troubles de la concentration et du sommeil sont aussi couramment observés en cas de travail de nuit et de travail posté (trois-huit). Beaucoup d'accidents industriels dus à des erreurs humaines en sont la conséquence. La répétition durable du travail de nuit est même à l'origine d'une augmentation du risque de cancer du sein et d'autres pathologies chroniques »
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