Qu’est-ce que l’horloge biologique ?

Les rythmes biologiques

Les rythmes biologiques peuvent être classés en trois catégories, selon leur période (durée d’un cycle).

Circadiens : leur période est de 24 heures environ.

Ultradiens : leur période est inférieure à 24 heures.

Infradiens : leur période est supérieure à 24 heures.

ULTRADIENS

 

• Activité électrique des neurones
• Rythme cardiaque
• Respiration

CIRCADIENS (OU NYCTHMÉRAUX)

• Déploiement-redéploiement des feuilles d’une plante
• Cycle veille-sommeil
• Rythmes hormonaux
• Température du corps
• Cycle des cellules

INFRADIENS

• Cycle ovarien
• Migration annuelle des oiseaux

Les rythmes de 24 heures sont observables chez la plupart des espèces depuis la bactérie jusqu’à la plante et à l’homme. Ces rythmes de 24 heures sont dits circadiens lorsqu’ils sont générés par l’horloge biologique interne de l’organisme. Ils persistent en l’absence de variations rythmiques environnementales (température, lumière…).

Petite leçon d’anatomie

L’horloge biologique interne se situe au cœur du cerveau, au sein d’une toute petite structure, aussi petite qu’une tête d’épingle : le noyau suprachiasmatique. Les neurones de cette structure ont une activité électrique dont le rythmique est d’origine génétique. Aujourd’hui nous connaissons dix gènes horloge dont l’activité cyclique est responsable du rythme proche de 24 heures de l’horloge biologique.

Si l’horloge possède une activité endogène, elle n’est pas indépendante de l’environnement et a besoin d’être synchronisée chaque jour. Or c’est l’action de la lumière au niveau de l’œil qui permet la synchronisation de l’horloge aux 24 heures. Et le bon fonctionnement de cette horloge est absolument indispensable à l’expression appropriée des fonctions qui gouvernent notre comportement. Ainsi le sommeil doit-il survenir la nuit et non le jour et à l’opposé, nos performances physiques et cognitives sont attendues le jour et non la nuit.

L’horloge biologique est endogène. Cela signifie que lorsque l’organisme n’est pas soumis aux influences de l’environnement comme les variations de température ou de lumière, son horloge biologique continue de fonctionner mais sa période n’est plus exactement de 24 heures. L’environnement ne la synchronise plus. Elle prend ainsi un peu de retard ou un peu d’avance. On dit dans ces conditions que l’horloge est en libre cours ou « free running ». C’est ce que l’on observe chez les nouveaux-voyants notamment, pour lesquels l’absence de lumière ne permet pas à l’horloge biologique de se synchroniser aux 24 heures. D’où également la plainte d’un mauvais sommeil récurrente chez ces individus.

La période de l’horloge biologique est en moyenne très proche de 24 heures. Il est important de souligner qu’elle constitue une donnée individuelle très précise et qu’elle ne varie pas manifestement au cours du vieillissement chez l’homme. (Elle diffère entre l’homme et la femme, lire ici) La plus grande part des individus a une période endogène légèrement supérieure à 24 heures (entre 24 heures et 24 heures 30) tandis que 25 % de la population possèdent une période circadienne de moins de 24 heures (entre 23 heures 30 et 24 heures). Ce n’est pas systématique mais si vous avez une période courte (horloge rapide), vous serez plutôt des couche-tôt alors que si votre horloge est plus lente, vous serez un couche tard.