Cycle circadien : définition

La définition du terme circadien vient du latin circa qui englobe les notions d'approximation et dies, le jour. Le rythme de l'éveil et du sommeil de l'être humain fonctionne à l'aide d'une montre chronobiologique qui le règle naturellement sur environ un jour, soit environ 24 heures. Cette horloge circadienne existe également chez la majorité des animaux, même des invertébrés ainsi que chez les plantes et les organismes unicellulaires comme les moisissures par exemple. Chez les plantes, le cycle circadien est très facilement observable par la position des feuilles ou des pétales de fleurs qui s'ouvrent et se ferment en fonction de la lumière qu'ils reçoivent. Cette horloge biologique est endogène, c'est-à-dire qu'elle est une partie intégrante du corps humain et continue à fonctionner sur un même rythme biologique même en l'absence de stimulus externe. Le rythme biologique qui ne se manifeste qu'avec l'alternance jour-nuit est plus spécifiquement appelé cycle nycthéméral.

Cycle circadien chez l'être humain

D'après la définition du cycle circadien, celui-ci est rythmé d'une part en raison des variations de l'environnement et d'autre part par des mécanismes cérébraux internes. La rotation de la terre est un élément déterminant pour la luminosité qui est fonction de l'alternance jour/nuit. L'organisme humain prélève ces données naturelles afin d'ajuster son cycle circadien. On a pu observer que si des personnes sont exposées à la lumière et à l'obscurité alternativement pendant dix heures par exemple, l'horloge biologique s'adapte au fur et à mesure à ces nouveaux cycles de vingt heures. Par contre, si on isole des individus de toute variation lumineuse, on peut également observer que chez la majorité des êtres humains un cycle circadien autour de 24 à 25 heures est conservé en dehors de tous les repères externes qui ont été supprimés. Pour les nouveau-nés, le cycle circadien n'est pas acquis dès la naissance, il ne s'installe que progressivement, en général entre la huitième et la dixième semaine, et c'est pourquoi ces très jeunes enfants dorment indifféremment le jour et la nuit.

La fonction du sommeil

Le sommeil nocturne normal peut se décomposer en plusieurs cycles et en deux types de sommeil. Lorsqu'un individu s'endort, il passe par une phase de sommeil à ondes lentes, elle-même divisée en quatre phases. Le sommeil en phase un et deux est relativement léger pendant lequel la personne est facilement réveillable. Puis vient le sommeil profond en phases trois et quatre pendant lequel le réveil est beaucoup plus difficile. Pendant ces deux dernières phases du sommeil à ondes lentes, le cerveau se repose et nombre de fonctions physiologiques du corps humain subissent des ralentissements. La température corporelle et la pression artérielle sont abaissées et le rythme cardiaque est ralenti. Le dernier cycle est la phase de sommeil paradoxal pendant laquelle l'activité cérébrale est très intense ; pendant cette phase, il y a consolidation des apprentissages par exemple. La qualité de vie est directement liée à la qualité et à la quantité de sommeil. Un tiers de notre vie est passé dans le sommeil dont la régularité est un gage de bonne santé sur le long terme tout en permettant de récupérer de la journée écoulée et de reconstituer l'énergie à court terme pour la journée suivante.

Le cycle circadien et la biologie

Le centre de contrôle du cycle circadien se trouve dans l'hypothalamus où les noyaux supra chiasmatiques déclenchent une activité électrique qui influe sur le métabolisme et la biochimie du corps. Les photorécepteurs de la rétine de l’œil recueillent les informations lumineuses et leur rythmicité qui se transmettent ensuite par des neurones spécifiques au cerveau. L'importance du sommeil sur la santé est universellement reconnue, les études contemporaines ont largement démontré qu'il joue un rôle essentiel pour la croissance de l'enfant et la maturation cérébrale, mais aussi pour le développement et la préservation des capacités cognitives ainsi que pour la régulation de la température de l'organisme. De nombreuses sécrétions hormonales sont également directement dépendantes du sommeil, de sa régularité et de sa qualité.

Troubles du cycle circadien

Le rythme circadien ainsi défini peut être perturbé par différents facteurs comme un décalage horaire lors d'un voyage qui oblige une personne à resynchroniser son horloge biologique avec son nouvel environnement. Celles ou ceux qui sont exposés à une lumière artificielle notamment pendant un travail de nuit ou qui sont confrontés à une forte pollution lumineuse peuvent également ressentir des effets néfastes sur leur santé surtout si ces paramètres sont récurrents sur de longues périodes. Une alimentation avec un trop important apport de graisses peut aussi troubler le cycle circadien en perturbant la production de l'hormone qui favorise le déstockage des graisses pour provoquer ainsi un surpoids conséquent. Le manque de sommeil pourrait être ainsi un des facteurs de l'obésité. Le facteur qui aide le plus à la régulation du rythme biologique est la luminosité extérieure et la plupart des troubles du sommeil proviennent d'un décalage voire d'un inversement du cycle circadien. Les individus qui souffrent de ce type de pathologie qui peut être particulièrement handicapante peuvent se tourner vers la luminothérapie afin d'exposer leur rétine à une forte lumière le matin pour limiter la production de la mélatonine afin de la stimuler en soirée pour une meilleure synchronisation jour/nuit.