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Les Rythmes Biologiques

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Les Rythmes Biologiques

Introduction

Rythme biologique ?= répétition régulière

d'un phénomène vital

Exemples:-rythme cardiaque-alternance

veille/sommeil-hibernation

Mais...

● Qu'est-ce qui caractérise un rythme biologique ?

● Quels sont les différents types de rythmes biologiques ?

● Quels facteurs peuvent l'influencer ?

Plan

I) Définitions et caractéristiquesII) Composantes endogène et exogèneIII) Exemples de rythmes biologiquesIV) Conclusion

I- a) Définition

Rythme biologique : variation cyclique d'un phénomène biologique

(respiration, reproduction, sécrétions hormonales...) dont la période peut s'ajuster sur des phénomènes externes.

Quels sont les éléments qui le définissent ?

I- b) Caractéristiques

● Période ou fréquence

● Amplitude● Phase

I- c) Classification couranteOn classe souvent les rythmes biologiques en

fonction de leur période (ou fréquence).On définit alors 3 classes:● Les rythmes ultradiens● Les rythmes circadiens● Les rythmes infradiens

Quelques exemples...

II – Composantes endogène et exogène

Rythmes biologiques:● Présents naturellement (gènes ?)ou● Dépendants de facteurs extérieurs

> notions de rythme endogène et de rythme exogène.

II- a) Rythmes exogènes

Ce sont les rythmes qui dépendent directement des repères environnementaux appelés synchroniseurs.

Note: la photopériode est le synchroniseur prépondérant sur Terre.

II- a) Rythmes exogènesSynchroniseurs = condition sine qua non de

la survie des espèces

> Notion de préadaptation

II- b) Rythmes endogènes

Ce sont les rythmes biologiques indépendants des synchroniseurs, ils sont l'expression de gènes spécifiques appelés gènes-horloge.

Exemple: la thermorégulation circadienne

II- b) Rythmes endogènes

Exemple chez l'homme:

mise en place de l'alternance veille/sommeil selon un rythme circadien

II- c) Oscillateurs

Structures physiologiques sensibles aux variations des synchroniseurs.

Localisés dans les noyaux suprachiasmatiques, dépendent surtout des conditions d'éclairement.

II- d) Conclusion

Synchroniseurs et oscillateurs agissent comme une horloge interne gouvernant nos rythmes physiologiques:

C'est l'Horloge Biologique

III- Exemples de rythmes biologiques

a) HibernationLa chauve-souris

b) MigrationLes copépodes: migration verticale

c) Cas d'étude : l'alternance veille/sommeilThermorégulation chez l'Homme

III- a) Hibernation

Entrée en léthargie– Baisse de la

température– Baisse de la

fréquence cardiaque

– Baisse de la fréquence respiratoire

Pipistrellus pipistrellus

III- a) Hibernation

Attention !Ne pas confondre hibernation et hivernation !

Hibernation : fonction des saisons

Hivernation : fonction de la température

III- b) MigrationMigration classiqueOiseaux migrateurs

Les copépodes: la migration verticale

III- b) Migration

Migration verticale● Alimentation:

nocturne● Locomotion:

diurne

III- c) Cas d'étude : l'alternance veille/sommeil

● Phénomène très étudié● Expériences d'isolement

III- c) Cas d'étude : l'alternance veille/sommeil

Variablescommunémentétudiées

III- c) Cas d'étude : l'alternance veille/sommeil

Principe des expériences d'isolement:Suppression des synchroniseurs naturelsContrôle des conditions d'éclairement> variations du moment où le sujet est en

conditions d'éclairement> observation de l'effet sur l'horloge

biologique

III- c) Cas d'étude : l'alternance veille/sommeil

Notion de déphasage du sommeil

La période tend vers une valeur moyenne de 25h

III- c) Cas d'étude : l'alternance veille/sommeil

La température, quand à elle, ne modifie pas sa période de variation: c'est un rythme endogène

III- c) Cas d'étude : l'alternance veille/sommeil

1962 : expérience d'isolement de Michel Siffre, pionnier de l'étude des Rythmes Biologiques

IV- Conclusion

Les rythmes biologiques sont présents chez toutes les espèces vivantes, à toutes les échelles.

Ils sont indispensables à la vie

Mais la variabilité des rythmes biologiques rend leur étude très complexe.

IV- Conclusion

Cela dit, certains domaines trouvent un intérêt à leur étude:

– Chronobiologie

– Chronopharmacologie

– Indicateurs de modifications climatiques