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La chimie et le sport
LA CHRONOBIOLOGIE ET SES RYTHMES
Qu’y a-t-il de commun entre le décalage horaire ressenti après un vol transatlantique, les
troubles du sommeil plus fréquents le dimanche soir après deux grasses matinées consécutives, la variabilité saisonnière des performances sportives et les changements d’heure légale,
en mars et octobre ? Ce sont les horloges biologiques, qui rythment nos vies sans que nous
en ayons véritablement conscience (Figure 13). Elles constituent une dimension essentielle
du monde vivant, animal comme végétal, et même microbien, permettant aux organismes
de se préparer énergétiquement à leur phase d’activité. Mais elles ont aussi bien d’autres
fonctions fondamentales, comme déclencher la période des amours, guider les oiseaux dans
leurs migrations saisonnières ou les abeilles dans leur butinage.
Dès 1729, les savants disposaient des premiers indices de l’existence d’une horloge biologique. Elle ne sera pourtant admise et démontrée que dans la seconde moitié du xx
e siècle,
notamment grâce aux travaux du neurobiologiste français Michel Jouvet sur le sommeil. Mais
comment le vivant mesure-t-il le temps avec une telle régularité ? Comment met-il quotidiennement ses horloges internes à l’heure solaire ? Et comment produit-il tous les cycles
physiologiques qui rythment ses journées ?
Une mécanique bien réglée
Seuls les êtres humains disposent d’un réveil. Et pourtant, le coq chante le lever du jour, les
oiseaux gazouillent, nombre d’animaux sortent de leur sommeil lorsque les étoiles cèdent
leur place au soleil, tandis que d’autres, au contraire, n’abandonnent la sécurité de leur terrier
qu’à la nuit tombée (Figure 14). Qu’est-ce qui déclenche toute cette activité ?
Chaque être vivant possède une « horloge interne » qui contrôle la succession des périodes
d’activité et des périodes de sommeil. Elle régule ainsi le rythme biologique sur une période
d’environ 24 heures, ce qui lui vaut la dénomination d’horloge « circadienne » (du latin « environ
un jour »), en phase avec l’alternance du jour et de la nuit. Le rôle de l’horloge est de préparer
l’organisme au réveil, même avant la fi n de la période d’obscurité (ou de lumière pour les
organismes nocturnes), de suivre l’évolution des saisons, grâce aux variations de durée du
jour, et de mettre en place les différentes fonctions physiologiques aux différents moments
de la journée. Cette horloge tourne même en l’absence d’alternance du jour et de la nuit,
permettant aux êtres vivants (animaux ou végétaux) de préserver leur rythme d’activité dans
des conditions artifi cielles.
Figure 13
Chaque être vivant possède une « horloge interne » qui contrôle la succession des périodes d’activité
et des périodes de sommeil.
La chimie et le sport
LA CHRONOBIOLOGIE ET SES RYTHMES
Qu’y a-t-il de commun entre le décalage horaire ressenti après un vol transatlantique, les
troubles du sommeil plus fréquents le dimanche soir après deux grasses matinées consécutives, la variabilité saisonnière des performances sportives et les changements d’heure légale,
en mars et octobre ? Ce sont les horloges biologiques, qui rythment nos vies sans que nous
en ayons véritablement conscience (Figure 13). Elles constituent une dimension essentielle
du monde vivant, animal comme végétal, et même microbien, permettant aux organismes
de se préparer énergétiquement à leur phase d’activité. Mais elles ont aussi bien d’autres
fonctions fondamentales, comme déclencher la période des amours, guider les oiseaux dans
leurs migrations saisonnières ou les abeilles dans leur butinage.
Dès 1729, les savants disposaient des premiers indices de l’existence d’une horloge biologique. Elle ne sera pourtant admise et démontrée que dans la seconde moitié du xx
e siècle,
notamment grâce aux travaux du neurobiologiste français Michel Jouvet sur le sommeil. Mais
comment le vivant mesure-t-il le temps avec une telle régularité ? Comment met-il quotidiennement ses horloges internes à l’heure solaire ? Et comment produit-il tous les cycles
physiologiques qui rythment ses journées ?
Une mécanique bien réglée
Seuls les êtres humains disposent d’un réveil. Et pourtant, le coq chante le lever du jour, les
oiseaux gazouillent, nombre d’animaux sortent de leur sommeil lorsque les étoiles cèdent
leur place au soleil, tandis que d’autres, au contraire, n’abandonnent la sécurité de leur terrier
qu’à la nuit tombée (Figure 14). Qu’est-ce qui déclenche toute cette activité ?
Chaque être vivant possède une « horloge interne » qui contrôle la succession des périodes
d’activité et des périodes de sommeil. Elle régule ainsi le rythme biologique sur une période
d’environ 24 heures, ce qui lui vaut la dénomination d’horloge « circadienne » (du latin « environ
un jour »), en phase avec l’alternance du jour et de la nuit. Le rôle de l’horloge est de préparer
l’organisme au réveil, même avant la fi n de la période d’obscurité (ou de lumière pour les
organismes nocturnes), de suivre l’évolution des saisons, grâce aux variations de durée du
jour, et de mettre en place les différentes fonctions physiologiques aux différents moments
de la journée. Cette horloge tourne même en l’absence d’alternance du jour et de la nuit,
permettant aux êtres vivants (animaux ou végétaux) de préserver leur rythme d’activité dans
des conditions artifi cielles.
Figure 13
Chaque être vivant possède une « horloge interne » qui contrôle la succession des périodes d’activité
et des périodes de sommeil.