C’est en 1729 que le chercheur Jean-Jacques d’Ortous de Mairan démontre pour la première fois l’existence de ce qu’on appellera le cycle circadien. On doit cette découverte suivie par les premières publications en la matière à ses études et expérimentations sur les végétaux. En effet, Jean-Jacques d’Ortous a remarqué qu’une plante que l’on préserve loin de toute source lumineuse continue néanmoins son cycle d’ouverture et de fermeture de ses feuilles. Bien que non-exposée aux rayons du soleil, l‘organisme respecte en outre un rythme.
Cette expérience toute simple eu pour effet de mettre à mal nos croyances en la matière. On pensait en effet que l’ouverture et la fermeture des feuilles d’une plante était une réaction naturelle aux augmentations ou baisses de luminosité induites par le cycle naturel terrestre jour/nuit. On se rend compte alors que d’autres éléments, inhérents à l’organisme lui-même doivent entrer en jeu dans la planification de tels effets.
Cycle circadien et sommeil
On emploi de nos jours le terme circadien pour définir des faits relevant de la biologie et qui se déroulent périodiquement sur une tranche de temps d’environ 24 heures.
En reproduisant l’expérience sur des humains on s’est aperçu que ce qui était vrai pour les plantes était aussi applicable sur nos congénères. En effets, les sujets qui furent privés quelques semaines des repères naturels d’alternance jour/nuits et sans informations sur le temps qui s’écoule préservèrent un rythme approximatif de repos et d’éveil alterné toujours sur un cycle de 24 heures. Comme si en dehors de tout signaux environnementaux les individus pouvaient maintenir un décompte interne du temps.
C’est en respectant cette horloge biologique interne que vont se déployer chez les individus plusieurs rythmes circadiens : des manifestations biologiques périodiques qui répondent aux besoins physiologiques des sujets. Ces rythmes sont multiples et concernent aussi bien les variations hormonales, les variations de la température corporelle ou le rythme cardiaque que d’autres données bien différentes comme les humeurs ou les mécanismes de mémorisation.
Quelques données sur nos cycles circadiens
Tous les individus vivent selon un cycle circadien. Mais le rythme circadien d’un sujet ne sera pas forcément identique à celui d’un autre. On sait par exemple que l’horloge biologique à tendance à varier en fonction de l’âge des individus. Un adolescent par exemple aura un cycle légèrement décalé : il aura tendance à trouver le sommeil un peu plus tard et à se réveiller naturellement de façon tardive. Avec l’âge, ce phénomène va s’atténuer puis s’inverser. Le rythme circadien sera pour tout individu déterminant puisqu’il aura un impact important sur de nombreux phénomènes physiologiques Pour vous en citer quelques-uns :
- Le taux hormonal
La production de certaines hormones s’effectue en fonction d’un planning qui dépend du cycle circadien.
- La mélatonine
Hormone du sommeil que le corps secrètera naturellement le soir. Durant la journée, la production de cette hormone sera inhibée grâce à la lumière (d’où l’intérêt de cure de luminothérapie). C’est vers 2 heures du matin que l’on observera un pic de mélatonine chez le sujet.
- Le cortisol
Hormone aux multiples fonctions qui régule entre autres notre système immunitaire atteindra son pic en début de journée et décroitra ensuite jusque dans la nuit. Voilà entre autres causes pourquoi on a tendance à ressentir de la fatigue au coucher.
- La Tension artérielle & La Température
On peut observer que c’est au levé que la tension artérielle est la plus forte chez les individus et qu’elle diminue tout au long de la journée. Voilà pourquoi les AVC et crises cardiaques ont le plus souvent lieux le matin
De la même manière, on l’a tous déjà expérimenté : le soir ou lorsque l’on est très fatigué, on a froid. C’est en effet dû a notre cycle circadien. Au réveil notre température corporelle va être en moyenne plus basse d’un degré qu’en fin d’après-midi. Aussi, durant la nuit, notre température va progressivement baisser, accompagnant notre endormissement. Normalement, au plus profond de notre sommeil correspondra les plus basses de nos températures.
- La sensibilité à la douleur
On observe que les individus ont tendance à être moins sensibles à la douleur au cours de l’après-midi.
- La prise de médicaments
On a découvert que notre réaction aux médicaments variait en fonction du moment de leur administration. Par exemple, s’ils sont pris l’après-midi, les médicaments visant à anesthésier vont se montrer plus puissants : leur dose devra donc être réduite. Il est aussi avéré qu’un même médicament pourra présenter différents effets selon l’heure de sa prise.
Mais le rythme interne circadien qui est sans doute le plus connu et impactant c’est celui qui régit chez l’individu les temps d’éveil et de sommeil.
Sommeil et éveil
Toute personne qui aura déjà travaillé de nuit pourra témoigner de la difficulté qu’il y a à trouver le sommeil durant la journée. On note en effet qu’aller à l’encontre de notre cycle circadien mène souvent à un dérèglement de notre horloge interne, ce qui induit un sommeil de mauvaise qualité.
Les sujets qui respectent un rythme d’éveil et de sommeil normal, c’est-à-dire qui dorme la nuit et sont éveillés le jour sont en fait naturellement réglés pour être en état d’éveil environ 16 heures et être en sommeil le reste du temps. Pour garantir le respect de ce cycle, deux processus entrent en jeu.
Premièrement, un individu a tendance à accumuler tout au long de la journée une fatigue qui va le pousser à trouver le sommeil à la fin de sa période d’éveil.
Ensuite, plusieurs évènements physiologiques vont se mettre en place à des moments stratégiques de la journée ou du soir. Leur apparition dépendra de l’horloge circadienne des individus. Ils auront pour effet de stimuler fortement l’endormissement des sujets ou à l’inverse leur éveil.
Le cycle Circadien en résumé :
Nous possédons tous en nous une sorte d’horloge interne qui va délimiter un cycle de 24 heures. Durant ces 24 heures, et suivant un agenda bien précis vont se déployer nos rythmes circadiens. Ceux-ci seront pour chaque individu déterminant puisqu’ils réguleront une grande part de ses évènements biologiques et physiologiques fondamentaux comme par exemple la production d’hormones ou la température corporelle. Sensés être synchronisés sur le cycle naturel d’alternance jour/nuit, les rythmes circadiens permettront entre autre aux sujet de trouver le sommeil lorsque la nuit tombe pour réserver le temps d’éveil à la journée.
