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Un des apports importants
de la chronobiologie est d’avoir montré que
notre organisme ne réagit pas de la même façon
aux médicaments selon l'heure où ils sont ingérés.
Cette idée que l'effet d'un médicament varie
selon le moment de la journée où il est administré était à peine
reconnue au début des années 1980. Cette discipline
a aujourd’hui un nom : la chronopharmacologie.
En tenant compte des cycles circadiens
à l’intérieur de l’organisme, on
peut donc conseiller une heure d’administration qui
va optimiser les effets positifs d’un médicament.
Des médicaments agissant sur certaines hormones ne
produisent par exemple aucun effet s’ils sont
pris à six heures du soir mais seront parfaitement
efficaces à sept heures du matin.
Dans certains cas, l'heure d'administration
du médicament peut aussi diminuer les effets secondaires
et/ou la toxicité du produit.
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Une caractéristique
singulière de notre horloge biologique est d’être
indépendante de la température ambiante. Il
s’agit en effet d’un des rares systèmes
de notre organisme à
n’être pas ralenti par le froid ou accéléré
par les chaudes températures extérieures. Cette
« compensation pour la température »
de notre horloge
moléculaire est fondamentale puisque celle-ci
doit conserver son rythme circadien l’été
comme l’hiver. |
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Les comportements de presque
tous les animaux terrestres suivent des rythmes d'origine endogène. Ces rythmes sont également
modulés par les variations quotidiennes de lumière
et d’obscurité. On appelle ces modifications comportementales
cycliques, auxquelles les humains ne font pas exception, les
rythmes circadiens.
Les rythmes circadiens sont donc des
cycles biochimiques, physiologiques et comportementaux qui oscillent
selon une périodicité d’environ
24 heures. Ils sont coordonnés par un
oscillateur moléculaire situé dans les neurones
du noyau
suprachiasmatique. Cette horloge demeure synchronisée
avec la l’alternance du jour et de la nuit par l’entremise
de cellules
rétiniennes spécialisées.
Ce processus d’entraînement de notre horloge biologique
avec la lumière du jour est nécessaire parce que
le rythme endogène de notre horloge n’est pas exactement
de 24h. En effet plusieurs
expériences en isolement temporel complèt (c’est-à-dire
en dehors de tout repère lumineux ou sonore du moment de
la journée) ont montré
que notre cycle naturel se situait plutôt entre 24,2 et 25,5
heures, selon les études. La racine latine du mot circadien
(circa, environ, et dies, jour) prend ici tout
son sens, puisque c’est cet entraînement lumineux qui
permet à notre horloge centrale de suivre avec précision l’alternance
du jour et de la nuit.
Cette horloge centrale coordonne l’activité de
nombreuses horloges situées dans différents tissus
périphériques et possédant eux aussi
leurs propres oscillateurs moléculaires. Voilà pourquoi
l’activité de la plupart des grands systèmes
physiologiques de l’organisme fluctue selon le moment de
la journée. C’est le cas par exemple de la température
du corps, du niveau des hormones, de la production d’urine,
de la circulation sanguine, du métabolisme et même
de la pousse de cheveux !
Ces fluctuations passent habituellement par
un maximum et un minimum qui coïncident avec une période
particulière de la journée. La température
corporelle est par exemple toujours la plus basse durant la nuit.
adapté de : Gerry
WyderBien sûr, la température de
notre corps peut aussi fluctuer selon des facteurs extérieurs
comme le degré d’activité physique, une infection,
un stress ou simplement la température ambiante. Mais si
l'on garde une personne couchée (mais éveillée)
pendant une trentaine d'heures ou plus, on observe également
une variation endogène de sa température. Outre le
grand creux de la nuit, notre température baisse aussi légèrement
du début au milieu de l’après-midi. C’est
cette baisse de température endogène, beaucoup plus
que la prise du repas du midi, qui expliquerait la baisse de vigilance
et même la somnolence ressentie à ce moment de la
journée.
D’autres paramètres physiologiques connaissent
des fluctuations endogènes importantes au cours de
la journée. C’est le cas de la sécrétion
de plusieurs hormones. La
mélatonine, fabriquée dans la
glande pinéale, est presque indécelable
dans le sang pendant la journée. Elle commence à être
sécrétée en milieu de soirée, à mesure
que la lumière diminue, et atteint son pic de sécrétion
entre 2 heures et 4 heures du matin. |
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Le
cortisol, dont la sécrétion connaît
une pointe juste avant le réveil, atteint son taux le
plus élevé au lever et contribue ainsi à
l'activation générale de l'organisme.
Le
sommeil lent profond, qui survient surtout en
début de nuit, est le moment privilégié
de la sécrétion de l’hormone
de croissance, indispensable pour faire pousser les
os et les muscles des enfants. Chez l’adulte, cette hormone
a un rôle important dans le métabolisme (favorise
la synthèse des protéines, aide à
brûler les graisses, diminue la fragilité des os,
etc).
La
vigilance et la somnolence sont deux aspects d’un même état
fluctuant dont les variations circadiennes sont divisées
en deux sous-cycles d’environ 12 heures chacun. En
d’autres termes, les gens placés dans un
environnement dépourvu de repères temporels montrent un
rythme biquotidien de propension au sommeil.
La première et la plus importante période
de somnolence se manifeste autour de l’heure
à laquelle on a l’habitude de se coucher et atteint
un sommet entre 3 h et 6 h. C’est l’heure
où le métabolisme et la température corporelle
ont leur niveau le plus bas. La vigilance est au plus bas,
on est physiquement maladroit et on a l’esprit engourdi.
Le deuxième pic de somnolence survient
12 heures plus tard, entre 14 h et 16 h. De
moindre importance que le premier, il est néanmoins
bien connu de tous : c’est le « coup
de fatigue » de milieu d’après-midi.
Associé à tort
à la digestion du repas du midi, il n’est pas
non plus lié à la chaleur de l’après-midi.
Des études ont en effet démontré
la présence des deux creux dans la courbe de notre vigilance
tant chez des sujets vivant sous l’équateur que
chez ceux vivant en Amérique du Nord. La somnolence
de l’après-midi est également ressentie
même si on n’a rien mangé
à l’heure du dîner. De plus, chez la plupart
des gens, il n’y a pas de somnolence similaire après
le déjeuner ou le souper.
Les fluctuations de notre vigilance
dépendent donc bel et bien de notre horloge biologique
interne. Et une courte sieste l’après-midi
serait bénéfique pour la plupart des gens. |
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