Fiche de révision : Rythmes biologiques et homéostasie

📋 Plan du Cours

1. Fondements des rythmes biologiques
2. Classification des rythmes biologiques
3. Horloge circadienne et synchronisation
4. Rythmes endocriniens et vieillissement
5. Désynchronisation et travail de nuit

📖 1. Fondements des rythmes biologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Rythme : Changement répété de distribution chronologique identique.
• Rythmes biologiques : Phénomènes récurrents et rythmiques dont la perception permet à l’organisme de s’adapter avant la survenue d’un déséquilibre.

📝 Points essentiels

• La perception interne du temps constitue un véritable « sixième sens ».

• La concentration maximale de l’alcool survient à 7 h 00, tandis que son effet délétère maximal survient après 19 h 00.

• La réponse à l’histamine et l’hyperréactivité bronchique à la poussière sont maximales à minuit, tandis que l’effet anesthésique de la lidocaïne est maximal vers 16 h dans la dent et la peau.

💡 Astuce mémo

Une horloge interne anticipe le déséquilibre avant qu’il ne survienne

📖 2. Classification des rythmes biologiques

★ À maîtriser

• Les principales catégories de rythmes sont: les rythmes ultradiens, de période inférieure à 1 minute ou supérieure à 1 minute, les rythmes circadiens, de période comprise entre 20 et 28 heures, les rythmes circannuels, de période d’environ 1 an

• Les rythmes circadiens concernent principalement l’alternance veille-sommeil et les rythmes endocriniens.

Compléments

• Les rythmes ultradiens comprennent notamment:

  • les rythmes de l’ECG
  • les rythmes de l’EEG
  • les rythmes cardiaques
  • les rythmes respiratoires
  • les rythmes endocriniens

• Les rythmes circannuels, aussi appelés infradiens, concernent des rythmes comportementaux et endocriniens.

💡 Astuce mémo

Ultradien rapide, circadien quotidien, circannuel annuel

📖 3. Horloge circadienne et synchronisation

★ À maîtriser

• Les noyaux suprachiasmatiques constituent le pacemaker circadien situé dans l’hypothalamus, au niveau du chiasma optique.

• 🔄 Le mécanisme de l’horloge circadienne comprend: l’expression des gènes Clock et Bmal1, la production des protéines correspondantes, l’expression des gènes Per1-3 et Cry1-2, la phosphorylation des protéines, la diffusion du rythme au système nerveux central

• La lumière synchronise l’horloge interne par le faisceau rétino-hypothalamique reliant l’information lumineuse aux noyaux suprachiasmatiques.

• La mélatonine est synthétisée à partir de la 5-hydroxytryptamine par la N-acétyltransférase puis l’hydroxyindole-O-méthyltransférase, et sa synthèse est inhibée par la lumière du jour.

Compléments

• Les rythmes sociaux, l’alimentation et les rythmes climatiques participent également à la synchronisation de l’horloge interne.

💡 Astuce mémo

Lumière → noyaux suprachiasmatiques → mélatonine → synchronisation systémique

📖 4. Rythmes endocriniens et vieillissement

★ À maîtriser

• Chez l’homme adulte sain, l’ACTH et le cortisol présentent un rythme circadien de sécrétion. — Matsukura et coll., 1971

• Avec l’âge, la rythmicité des sécrétions hypothalamo-hypophysaires et périphériques s’altère, notamment pour la mélatonine et la testostérone.

Compléments

• La sénescence altère l’horloge principale et la sécrétion de mélatonine, provoquant des troubles du sommeil et une perte du caractère pulsatile des hormones de l’axe hypothalamo-hypophysaire.

💡 Astuce mémo

Sujet jeune : sécrétions rythmiques ; sujet âgé : rythmicité altérée

📖 5. Désynchronisation et travail de nuit

🔑 Notions clés & Définitions

• Travail posté : Tout mode d’organisation du travail en équipe selon un certain rythme, entraînant la nécessité de travailler à des heures différentes sur une période donnée de jours ou de semaines.
• Travail de nuit : Tout travail réalisé entre 21 h et 6 h 00 pendant plus de 3 heures, au moins 2 fois par semaine sur ce créneau.

★ À maîtriser

• Le travail posté et de nuit est une situation non physiologique associée à la fatigue, aux sensations de chaud-froid, aux troubles digestifs et aux troubles du sommeil.

• Les troubles du sommeil et de la vigilance surviennent dans 40 à 80 % des cas et peuvent devenir irréversibles après 20 ans.

• Le travail posté et de nuit est associé à une immunodépression relative, à une augmentation du risque de cancers du sein et de la prostate, et est classé « cancérogène probable » de classe 2A par le CIRC.

Compléments

• En 2016, 4,3 millions de personnes travaillaient de nuit en France, dont 1,9 million habituellement, avec davantage d’hommes que de femmes. — DARES

• Le travail de nuit ou posté concerne 20 à 25 % des salariés occidentaux.

• Les conséquences sanitaires comprennent:

  • une augmentation du risque d’accident
  • des troubles du transit
  • des épigastralgies
  • des accidents vasculaires cérébraux
  • des infarctus du myocarde

💡 Astuce mémo

Désorganisation des rythmes → troubles du sommeil, vigilance et santé

📊 Tableaux de synthèse

Types de rythmes biologiques