Rythmes biologiques de l’enfant

en développement

Vers une évolution du temps scolaire?

Sandra Joffroy

MCU à l’UFR STAPS

Les frères Auguste (1862-1954) et Louis Lumière (1865-1948)

Inventeurs du cinéma (1895).

Le corps humain a été programmé pour dormir la nuit et rester éveillé le jour. Certains de vos

rythmes biologiques régissent vos processus comportementaux et physiologiques pour qu’ils

soient plus actifs le jour et moins actifs la nuit. On les appelle «rythmes circadiens» parce qu’ils

sont synchronisés avec la période de révolution de la Terre sur elle-même, ou un jour (du latin

circa = «autour» et dies = «jour»). Les rythmes et les fonctions biologiques sont synchronisés

entre eux de même qu’avec l’environnement de façon que l’organisme puisse fonctionner

efficacement, faire la bonne chose au bon moment, mais tout en montrant une certaine souplesse.

Votre horloge biologique commande et synchronise vos fonctions biologiques, comme votre

rythme cardiaque, votre digestion et votre température corporelle, de manière qu’elles soient plus

sensibles et plus actives pendant le jour et moins sensibles et moins actives pendant la nuit.

Lorsque vous changez vos heures de coucher et de lever, vous contrariez votre horloge biologique

et perturbez ainsi la synchronisation de vos fonctions biologiques. En d’autres mots, la privation

de sommeil n’est pas le seul problème causé par les changements d’horaire veille/sommeil.

Certaines fonctions prennent environ une journée pour s’adapter à un décalage d’une heure;

d’autres s’adaptent en moins de temps ou en plus de temps.

En prenant conscience de l’importance des rythmes biologiques dans la vie quotidienne et des

effets des perturbations de ces rythmes, vous serez mieux en mesure de fonctionner efficacement

dans des conditions non idéales.

Horloge et rythmes biologiques

Des donneurs de temps ou synchroniseurs

• Facteurs susceptibles de modifier un rythme biologique chez l’être humain :

• Ces facteurs remettent « la pendule à l’heure » tous les jours…

Lumière

Obscurité Température Saisons Exercice

physique

Rythmes

sociaux

Paramètres caractéristiques d’une fonction rythmique

(d’après Touitou et Haus, 1994)

Synchroniser ses rythmes

Jour Nuit Heures solaires : en France -2 h Nuit

5h 8h 11h 14h 17h 20h 23h

5h

Éveil actif

Efficacité

Repli

Fatigue

Activité

Performance

physique et

intellectuelle

Sommeil

de nuit

Des signaux qui synchronisent notre rythme circadien vigilance/repos

Alternance

jour/nuit

Horaires de repas

réguliers

Heures de coucher /

lever fixes

Rythmes

sociaux

• Ces signaux mettent nos horloges biologiques internes à

l’heure et permettent d’être en phase avec notre

environnement.

Temps….

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Les différents rythmes et leurs durées

certains sont

Environ

24 heures

en alternance veille/sommeil

d’autres sont rapides

ou moins de

20 heures

battements cardiaques, respiration

d’autres sont

plus lents ou plus de 28

heures

Menstruations

circadiens

ultradiens

infradiens

Exemples de rythmes biologiques

Rythmes ultradien circadien infradien

L’alternance veille/sommeil

La variation des défenses

immunitaires

Le cycle menstruel

Les rythmes alimentaires

Le rythme respiratoire

Les variations de la

température corporelle

X

X

X

X

X

X

Synchronisation du cycle

veille/sommeil

Synchronisateurs externes

(lumière, mélatonine, facteurs sociaux)

Oscillateur fort

Hypothalamus latéral

Oscillateur faible

Noyau suprachiasmatique

Température

ACTH-cortisol

sommeil paradoxal

Veille-sommeil lent

GH, STH

Expériences de Michel Siffre

Des conditions matérielles terribles !

En1962, Michel Siffre décide de retrouver le "rythme

originel de l'homme". À l'âge de 23 ans, il décharge de

toute responsabilité ses amis restés en surface et s’isole

volontairement hors du temps sous terre et goûte aux

joies du « camping » sur son glacier souterrain du18

juillet au 14 septembre 1962. A 130 m de profondeur, il

est exposé à de continuelles chutes de glace et de roches.

La température est inférieure à 0°C, l'humidité relative est

de 100%. Il ne dispose d'aucun médicament et son

matériel de survie est des plus insuffisants. Le chemin du

retour lui est barré et sa tente est inondée dès les premiers

jours. Par téléphone, il signale régulièrement à l'équipe de

surface ses différentes activités.

Il termine cette aventure à bout de force, ressort avec

l'aide de ses camarades, et son succès est salué par la

presse française et étrangère.

Il terminera cette aventure à bout de force, mais ce fut la

première expérience reconnue du rythme veille-sommeil.

Propriétés des rythmes circadiens

• 1962 « expériences de Michel Siffre » : cycle veille sommeil

jours

période d’activité

Alternance

J/N

Périodes d’activité pendant la phase

diurne: rythme synchronisé

Gouffre de

Scarasson Rythme en libre cours : rythme endogène

Les rythmes circadiens sont d’origine endogène et sont synchronisés

par des facteurs environnementaux

http://www.savoirs.essonne.fr/fileadmin/bds/MEDIA/la_vie/medecine_et_sante/chronobiologie/chronobiologie2.jpg

Les horloges biologiques internes

• Température corporelle

• Sécrétions hormonales

• Pression artérielle

• Sommeil

• Prises alimentaires

Le Chef d’orchestre

des horloges biologiques internes se situe dans le cerveau

régule

Rythmes biologiques

Variations circadiennes des concentrations plasmatiques

de la mélatonine et du cortisol

(d’après Touitou et coll.,1984)

Ordre de succession des sécrétions hormonales sur 24h

glucagon

angiotensine II

insuline

rénine

noradrénaline

testostérone

aldostérone

thyroxine

sérotonine

cortisol

ACTH

histamine

ADH

mélatonine

prolactine, dopamine, GH

Les mécanismes de la rythmicité : l’horloge circadienne

Entraînement de l’horloge circadienne par la lumière

– Période de l’horloge ajustée à 24h

– Transmission de l’information

lumineuse aux SCN via le tractus

rétino-hypothalamique (RHT)

– Photorécepteurs rétiniens:

mélanopsine

– Neurotransmetteurs : glutamate

IML : colonne intermédiolatérale de la moelle épinière ; PVN : noyaux paraventriculaires hypothalamiques ;

SCN : noyaux suprachiasmatiques; SCG : ganglions cervicaux supérieurs.

Distribution de messages rythmiques efférents aux SCN

Action dépendante

du temps

Signaux

externes :

lumière

Récepteurs :

rétine

Voie de

communication :

RHT

Générateur de

rythmes : SCN

Transduction de signaux de

sortie : Système nerveux,

système endocrine

Propriétés de l’horloge

Rythmes

circadiens

Le rythme circadien de la vigilance

So

mm

eil

----

----

----

----

----

Vei

lle

Quand les signaux

notre rythme circadien vigilance/repos

Alternance

jour/nuit

perturbée

Horaires de repas

irréguliers

Heures de coucher

/ lever irrégulières

Rythmes sociaux

désynchronisés

• Effets sur notre organisme adulte : – Baisse de la vigilance

– Fatigue

– Dépression

– Agressivité, sauts d’humeur.

– Arrêt des règles chez la femme, impuissance chez l’homme

– Troubles du sommeil

– Troubles digestifs

• Effets sur notre environnement et notre vie professionnelle : – Risques d’accident au travail

– Augmentation des risques d’accidents sur la route

désynchronisent

L’école est-elle faite pour les enfants ?

Les Ceméa, depuis leur création, ont toujours été convaincus de l'importance du rôle des

rythmes biologiques dans la santé et l'équilibre des personnes - tout particulièrement des enfants - et donc

de leurs impacts sur la qualité des apprentissages, sur l'acquisition des savoirs et des connaissances et sur

les comportements sociaux.

Les conditions de vie dans les sociétés contemporaines tiennent de moins en moins compte de ces

fondamentaux et les enfants sont principalement concernés tant ils sont de plus en plus obligés

de s'adapter aux choix et aux rythmes des adultes. L'organisation de l'école, les rythmes scolaires peuvent

soit tempérer, soit accentuer ces difficultés. Les récentes décisions concernant l'école primaire vont les

accentuer. C'est le cas de la suppression du samedi matin sans réorganisation

des temps de la semaine et de l'année. C'est aussi le cas de l'aide individualisée pour les élèves en difficulté

qui aurait pu être une bonne mesure si elle n'était pas programmée soit le matin avant la classe, soit à midi

en rognant sur la pause méridienne, soit le soir, surchargeant encore une journée déjà trop longue. Mais ce

sont sans doute encore les choix des adultes qui prévalent.

Les réactions ont bien sûr été nombreuses dans le monde de l'éducation et chez les scientifiques

spécialistes de ces questions. Le rapport de l'OCDE 2008, « Regard sur l’éducation », va dans le même

sens que ces chercheurs.

Alors, devant tant de convergences, va-t-on en revenir à plus de raison ? Si ce n'est pas le cas, on peut se

demander à qui la fragilisation de l'école publique, dont la question des rythmes scolaires n'est qu'un des

éléments, va-t-elle profiter ?

Jean-François Magnin, Directeur général des Ceméa; Vers l'Education Nouvelle N° 532 - Octobre 2008

« Autour de l’enfant »

L ’école

Les enseignants

Les rythmes

Les jours sans école

L’alimentation

L ’aménagement des lieux de vie

L e mode de vie

L ’environnement urbain

Les copains

L ’activité physique

« l’enfant »

Trois objectifs essentiels de l’amélioration des rythmes

Variations journalières de performances d’élèves de 10-11 ans à 3 épreuves

(verbale, structuration spatiale, calcul rapide/additions; d’après Testu, 1994).

Evolution du temps d’enseignement en France

D’après B. Suchaut , 2009.

Le temps annuel d’enseignement en Europe

300

400

500

600

700

800

900

1000

Finl

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Nor

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Island

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Pays

-Bas

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D’après B. Suchaut , 2009.

La réflexion sur les rythmes scolaires - Information Luc Chatel - 06/07/2011

La Conférence nationale sur les rythmes scolaires a été installée par Luc Chatel,

ministre chargé de l'éducation nationale, pour mener une réflexion globale sur les

rythmes scolaires. Le comité de pilotage a travaillé pendant un an sur des

propositions pour l'amélioration des conditions de vie et d'apprentissages des

élèves. Suite à une large consultation, le comité de pilotage a remis un rapport

d'orientation au ministre le lundi 4 juillet 2011. Une série de propositions

d'évolution des rythmes scolaires a été formulée. Une réforme globale est

envisagée pour la rentrée 2013.

Une nécessaire réflexion sur les rythmes scolaires

L'installation d'une conférence nationale sur les rythmes scolaires

Un comité de pilotage pour mener la réflexion

Une large consultation sur les rythmes scolaires

Le rapport d'orientation

http://www.education.gouv.fr/cid51928/la-reflexion-sur-les-rythmes-scolaires.html

http://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/cid56729/installation_dhttp://www.education.gouv.fr/

Le rapport d'orientation

La seconde phase de travail a permis au comité de pilotage d'approfondir les pistes

évoquées dans le rapport de synthèse et de déboucher sur des propositions

concrètes. Le comité de pilotage de la conférence nationale sur les rythmes

scolaires a remis son rapport d'orientation à Luc Chatel, lundi 4 juillet 2011. Ce

rapport formule une série de propositions d'évolution des rythmes scolaires sur

la journée, la semaine et l'année.

L'objectif est celui d'une réforme globale pour la rentrée 2013.

Une consultation des partenaires de l'école sera engagée à la rentrée scolaire 2011

afin de définir les premières orientations qui seront annoncées à l'automne.

http://www.education.gouv.fr/cid51928/la-reflexion-sur-les-rythmes-scolaires.html

http://www.education.gouv.fr/

Le Point.fr - Publié le 03/01/2012

Une étude du ministère montre que l'expérience n'a pas d'influence sur les résultats

scolaires des élèves.

Luc Chatel au lycée Jean-Vilar de Meaux, où le dispositif cours le matin-sport l'après-midi a été mis en

place © Arnaud Journois / PhotoPQR/Le Parisien

A la rentrée 2010, l'expérimentation "cours le matin, sport l'après-midi" a été lancée par le ministre de

l'Éducation nationale Luc Chatel afin de "contribuer, par une pratique régulière, à la réussite des élèves ainsi

qu'à l'amélioration de leur bien-être et leur santé". L'expérimentation avait concerné plus de 7 000 élèves,

dans 120 collèges et lycées volontaires, qui avaient bénéficié en moyenne chaque semaine de 2 h 30 de

pratique sportive et de 2 heures de pratique culturelle supplémentaire l'après-midi. Sans avoir été

véritablement évaluée, elle a été étendue et concerne, pendant l'année scolaire 2011-2012, près de 15 000

élèves dans plus de 210 établissements.

La Direction de l'évaluation et de la prospective a publié, vendredi, une première

étude. Révélée ce mardi par Le Figaro, elle trace un bilan plutôt mitigé. Les élèves

disent se sentir "mieux dans leur corps depuis la rentrée" et les parents affirment que,

depuis la rentrée scolaire et par rapport à l'an dernier, "la santé de leur enfant est

restée stable (72 %) ou s'est améliorée (20 %)".

Bien-être

Ils s'hydratent davantage, semblent avoir meilleur appétit, dorment mieux et se

couchent avant 22 heures. Ils sont aussi "plus sociables et parlent davantage de leurs

activités sportives et scolaires avec leurs parents". En revanche, il n'y a "pas

d'influence notable sur la ponctualité, les absences et les sanctions", et

l'expérimentation "n'influe pas sur les capacités déclarées de concentration,

d'attention, de mémorisation et d'effort", selon l'étude.

Surtout, l'étude montre que la réussite scolaire n'est pas au rendez-vous : la moitié des

parents d'élèves expérimentateurs affirment que les résultats scolaires de leur enfant

sont "identiques à ceux de l'an dernier", tandis qu'un tiers (32 %) pensent qu'ils sont

"meilleurs" et 17 % qu'ils sont "moins bons".

Bibliographie

-Forger DB, Peskin CS. Stochastic simulation of the mammalian cicadian clock.

PNAS, 2005, 102, n° 2 : 321-324.

-Montagner H, De Roquefeuil G, Djakovic M. Les fluctuations des rythmes

biologiques, des comportements et de l’activité intellectuelle de l’enfant dans ses

différents environnements. Pédiatrie, 1992, 47 : 85-104.

-Montagner H, Testu F. Rythmicités biologiques, comportementales et intellectuelle

de l’élève au cours de la journée scolaire. Pathologie Biologie, 1996, 44 : 519-533.

-Reinberg AE, Touitou Y. Sychronization and dyschronism of human circadian

rhythms. Pathol Biol, 1996, 44 : 487-495.

-Testu F. Chronobiologie et rythmes colaires. Masson, Paris 2000.

-Touitou Y. Rythmes de vie chez l’enfant. Arch. Pediatr. 1999, 6 : 289S-291S.