d.leger.horloge biologique (4)
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Lhorloge biologique et lesrythmes circadiens
Dr Damien LEGERHtel-Dieu, Paris
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Les rythmes circadiens sontcaractriss par une priode de 24
heures
(D aprs Benot O. 1984)
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Parmi les rythmes circadienson retrouve :
-Des rythmes physiologiques :. veille - sommeil. frquence cardiaque. temprature. excrtion urinaire Na+ , K+
. Des rythmes biologiques :. cortisol - ACTH. hormone de croissance. mlatonine
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Les rythmes circadiens sont trs
fortement lis les uns aux autres etinterdpendants
- On dit qu ils sont synchroniss.
Exemple le sommeil
et la temprature interne
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Les expriences d isolement temporel(dans les grottes)ont mis en vidence
chez l homme :
- Une rythmicit endogne diffrentede 24 heures.
- les rythmes restent un temps
synchroniss puis sedsynchronisent.
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Les rythmes restent synchroniss :
(D aprs Wever 1979)
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Exprience de dsynchronisationprovoque :
Puis ils se
dsynchronisent
(D aprs Czeisler 1980)
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Les deux PaceMakers de lhorlogebiologique :
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- L horloge biologique est situe chez le
mammifre au niveau du noyau suprachiasmatique de l hypothalamus.
- Les cellules de ce Pacemaker battent
leur propre rythme y compris in vitroindpendamment des connections.
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Tractusrtino-hypothalimique
Influence de la lumire
Noyausupra chiasmatique
Hypothalamus
piphyse
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Les projections visuelles :
Rtine
Nerf optique
Chiasma optique
Tractusoptique primaire
TRH : Tractus Rtino-HypothalamiqueNSC : Noyau supra chiasmatique
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Cest lhorloge biologique qui est lorigine de ces troublesCest lhorloge biologique qui est lorigine de ces troubles
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2 facteurs principaux influencentl horloge biologique pour la
synchroniser sur 24 heures
- Les facteurs sociaux
- La lumire de haute intensit
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La lumire de haute intensit(>2500 lux)
- Une suppression de la scrtion de la mlatonine(Lewy 1980)
- Reprsente un synchroniseur 5 10 fois plus
puissant que le rythme social
- Est aussi efficace qu un traitement antidpresseurdans les dpressions saisonnires (Rosenthal 1985)
R th d l
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Rythmes d un aveuglene percevant pas la lumire :
libre cours de la mlatonine
Mlatonine salivaire
(g/m)
Lger et col 1998
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La priode de l horloge
biologique est sans douted origine gntique.
Chez la souris le clock gene
a t identifi.
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Actimtrie dune sportive de haut niveau
P fil d th i di h h i
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Profil du rythme circadien chez une championnedu monde dathltisme
Exemple de trouble de lhorloge
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Exemple de trouble de l horlogebiologique
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Actimtrie dun patient en dcalage horaire
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Actimtrie dun skipper
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Partie 2
Le sommeilet l veil
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Il n y a pas deux mais trois tats deconscience qui dcrivent le rythme
veille-sommeil :
- L veil
- Le sommeil lent- Le sommeil paradoxal
Les tats se dfinissent grce la polysomnographie par
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g p y g p p
enregistrement simultan de l EEG, des EOG, de l EMG.
D autres paramtres peuvent aussi tre enregistrs.
volution de l EEG au cours du
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volution de l EEG au cours dusommeil :
veil
Stade 1
Stade 2
Stade 3
Stade 4
S. paradoxal
Le sommeil lent lger
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Le sommeil lent lger(stade 1 et 2)
EEG : stade 1 : rythme thta (2 7 c/sec)
stade 2 : complexes K et fuseaux
EMG : Dtente avec maintien du tonus
EOG : Quelques mouvements oculaires lents
C est le sommeil de transition.
Le sommeil lent profond
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Le sommeil lent profond(stade 3 et 4)
EEG : stade 3 : entre 20 et 50% dondes
stade 4 : plus de 50% dondes
EMG : Maintien du tonus, mais sansmouvement
EOG : Pas de mouvements oculaires lents
C est le sommeil de restauration physique(synthse de l hormone de croissance,
maintien de homothermie)
L t d 4 h l d lt
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Le stade 4 chez l adulte :
EOG
EOG
ECG
EMG
EEG D.
EEG VERTEX
EEG G.
Sommeil paradoxal ou R.E.M
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Sommeil paradoxal ou R.E.M(Rapid Eye Movement Sleep)
EEG : bas voltage et frquence assez proche de l veil
( entre 2 et 7 c/sec)
EMG : atonie musculaire
EOG : mouvements oculaires rapides
C est le sommeil des rves et de larestauration psychique (mmoire, stress).
ORGANISATION DUNE NUIT DE SOMMEIL :
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Hypnogramme
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Le premier cycle de sommeil :- dbute par du sommeil lent lger,
- continue par du sommeil lent profond,
- se termine par du sommeil paradoxal.
Un cycle dure entre 1 et 2 heures
et il y a entre 4 et 6 cycles dans une nuit.
Plus on avance dans la nuit:- moins il y a de sommeil lent profond,
- plus il y a de sommeil paradoxal.
LES VALEURS NORMALES :
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LES VALEURS NORMALES :
- Temps de sommeil total : 6 h 30 - 8 h 30- Latence dendormissement : < de 30 minutes
- Pourcentage de sommeil lent profond : 25 %- Pourcentage de sommeil paradoxal : 20 %
- Pourcentage de sommeil lent lger : 55 %- Index defficacit du sommeil : > 90 %
Distribution du sommeil dans
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une population d tudiants
Distribution en nombre et en pourcentage des dures desommeil rapportes par un vaste chantillon d tudiants
(N = 4500) des deux sexes.
Facteurs de variation :
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Facteurs de variation :volution avec l ge
Facteurs de variation :
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le facteur gntique
- Petits dormeurs et grands dormeurs
- Caractre soir - matin
Ces facteurs sont lis
l horloge biologique.
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- veil et sommeil sont deux tatsdistincts mais interdpendants
- La qualit La qualitdu sommeil de l veil
- Les facteurs homostatiques etles facteurs circadiens
influencent tout moment l tatd veil.