L'article est consacré au travail des rythmes circadiens - rythmes biologiques endogènes avec une période d'environ 24 heures, caractéristique de la plupart des organismes, y compris les humains. Ceci est un aperçu des dernières recherches scientifiques, pas une collection de conseils utiles, bien que l'article parle d'un changement potentiel de style de vie. Cette revue n'est pas exhaustive, nous continuerons de la mettre à jour au fur et à mesure que de nouvelles recherches émergent.
La chose principale:
→ Un travail cohérent et sain des rythmes circadiens peut aider à améliorer la santé globale ainsi qu'une prévention efficace des maladies chroniques.
→ N'oubliez pas le sommeil: l'alimentation, l'exercice et d'autres facteurs affectent le fonctionnement des rythmes circadiens.
→ Etudiez les particularités du travail des rythmes circadiens, déterminez votre "chronotype", puis appliquez les connaissances acquises aux recommandations méthodologiques indiquées dans la recherche scientifique.
Avant d'intégrer l'un des conseils de cet article dans votre routine quotidienne, consultez votre professionnel de la santé.
Avant de lire l'article: un petit glossaire:
- Circadien: un cycle naturellement récurrent avec une période d'environ 24 heures, quelle que soit la durée des heures de clarté; du latin circa ("o") et diem ("jour").
- Capteur de rythme: un signal environnemental, tel qu'un changement de lumière ou de température; de l'allemand zeit ("temps") et geber ("donneur").
- Endogène: processus pathologique dans le corps dû à des facteurs internes et non causé par des influences externes (cause fondamentale).
- Ajustement du rythme circadien: se produit lorsque des tâches rythmiques, physiologiques ou comportementales correspondent à des changements dans l'environnement; interaction des rythmes circadiens avec l'environnement.
- Quotidien: tous les jours; du latin meurt (jour) et et diurnus (quotidien).
- Master Clock: Une paire de populations de cellules trouvées dans l'hypothalamus, également connu sous le nom de noyau suprachiasmatique (SCN); Ces cellules contiennent des gènes qui contrôlent les rythmes circadiens.
- Gène mutant: changement permanent de la séquence d'ADN; utilisé par les chronobiologistes pour reconnaître le mécanisme des gènes d'horloge en identifiant un gène mutant chez les animaux atteints du syndrome circadien arythmique.
Imaginez une plante essayant de faire de la photosynthèse la nuit: un court drame dans le noir. «Les plantes font face à la vie et à la mort», déclare sombrement Sally Yu, professeur adjoint de biochimie et de biologie cellulaire au Centre des sciences de la santé de l'Université du Texas à Houston (UTHealth). "S'ils ne suivent pas les rythmes circadiens, ils mourront." Mais pour une personne, les prévisions ne seront pas si sombres. "Même si vous supprimez le gène de l'horloge (un gène important qui régule les rythmes circadiens), vous ne mourrez pas tout de suite", dit Yu. "Mais vous allez souffrir." Problèmes probables? Problèmes psychologiques persistants et, entre autres, un risque accru de maladies chroniques. La vie est dure quand tout n'est pas synchronisé.
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Le collègue de Yu, Jake Chen, professeur adjoint dans le même département, dit différemment: «Nous disons souvent que tout doit être fait dans les délais. Mais c'est une exagération. Mais l'expression «tout a son temps» ne l'est pas. Et cela est directement lié au corps humain. Dans chaque cellule, tissu ou organe, des processus physiologiques se produisent à un moment précis. L'horloge biologique est une sorte de minuterie - un mécanisme par lequel nous pouvons nous assurer que tout fonctionne correctement. C'est une fonction fondamentale. »
Chen et Yu étudient les rythmes circadiens - les rythmes biologiques du corps avec une période d'environ 24 heures, qui sont suivis quotidiennement par tous les êtres vivants sur notre planète. Les rythmes circadiens ou rythmes circadiens sont directement liés aux millions d'années de développement de la vie sur notre planète. C'est le produit de l'interaction de l'horloge biologique interne du corps et de l'environnement - non seulement la lumière du soleil, mais de nombreux autres facteurs déterminent le comportement, régulent les niveaux d'hormones, le sommeil, la température corporelle et le métabolisme.
La soi-disant «horloge maîtresse» ou noyau suprachiasmatique (SCN) est l'horloge maîtresse qui régit les rythmes circadiens. Il s'agit d'une paire de populations cellulaires remplies de gènes (dont Clock, Npas2, Bmal, Per1, Per2, Per3, Cry1 et Cry2) situés dans l'hypothalamus. Au niveau moléculaire, des traces de gènes d'horloge se trouvent dans les reins, le foie, le pancréas et d'autres organes. SCN agit en tant que PDG et ordonne à l'organisme de respecter le calendrier et de traiter les signaux environnementaux. (Pour un aperçu rapide du fonctionnement du SCN, voir l'animation interactive du Howard Hughes Medical Institute.)
Comme nous le verrons plus loin, faire attention aux rythmes circadiens améliore le fonctionnement quotidien (physiologique et psychologique) du corps et, in fine, affecte l'état de santé, à la fois à long et à court terme. Prendre soin des rythmes circadiens les fait fonctionner tout en conservant ce que Sally Yu appelle une «montre fiable».
À propos des experts:
Scientifique: Zheng "Jake" Chen
Formation: Ph. D., Université Columbia, New York
Poste: Professeur adjoint, Département de biochimie et de biologie cellulaire, University of Texas Health Sciences Center à Houston
Dernier article publié: La petite molécule Nobiletin cible l'oscillateur moléculaire pour améliorer les rythmes circadiens et se protéger contre le syndrome métabolique.
Domaine de recherche: Sondes à petites molécules pour la chronobiologie et la médecine.
Scientifique: Seung Hee "Sally" Yoo
Education: PhD, Korea Institute of Science and Technology
Position: Professeur agrégé, Département de biochimie et biologie cellulaire, University of Texas Health Sciences Center à Houston
Dernier article publié: Period2 3'-UTR et microARN-24 régulent les rythmes circadiens en réprimant l'accumulation de protéines PERIOD 2. Aussi développement et potentiel thérapeutique des modulateurs à petites molécules des systèmes circadiens.
Domaine de recherche: Mécanismes cellulaires fondamentaux dans les rythmes circadiens et décryptage des rôles physiologiques et pathologiques de l'horloge.
HISTOIRE: PRINCIPALES ÉTAPES DU DÉVELOPPEMENT BIOLOGIQUE DES RYTHMES DU CIRCADIUM
La première chose à savoir sur l'étude des rythmes circadiens (les chronobiologistes le font) est que, à de rares exceptions près, tous les organismes suivent leurs rythmes circadiens. Des jonquilles aux moineaux, des zèbres aux humains, pratiquement tous les organismes vivants de la planète suivent le cycle solaire. En 1729, le scientifique français Jean-Jacques de Meran a enregistré la première observation de mouvements foliaires diurnes endogènes ou incrustés de la plante Mimosa pudica. Même dans l'obscurité totale, la plante a continué à suivre son rythme quotidien. Le scientifique a conclu que la plante dépendait non seulement de signaux externes ou d'un capteur de rythme, mais aussi de sa propre horloge biologique interne.
La chronobiologie a fleuri deux cents ans plus tard, au milieu du XXe siècle. La contribution de plusieurs scientifiques, en particulier Colin Pittendry, «le père de l'horloge biologique», a fait la différence. Pittendry a étudié les mouches des fruits ou la drosophile et a mis en lumière la façon dont les rythmes circadiens interagissent ou se synchronisent avec le cycle du jour et de la nuit. Jurgen Aschoff, un ami de Pittendry, a également étudié l'interaction avec le cycle du jour et de la nuit, mais les scientifiques sont parvenus à des conclusions différentes sur la façon dont l'interaction se produit (paramétrique et non paramétrique, vous pouvez en savoir plus ici et ici). John Woodland Hastings et ses collègues ont fait des découvertes fondamentales sur le rôle de la lumière dans le travail des rythmes circadiens en étudiant les dinoflagellés bioluminescents (algues, une espèce de plancton). Le botaniste Erwin Bannig a également contribué à la recherche fondamentale sur la modélisation des interactions.décrivant la relation entre les organismes et les cycles de coupure.
L'étape suivante des découvertes en chronobiologie reliait les mécanismes moléculaires et génétiques spécifiques du travail des rythmes circadiens. Cela découle des travaux de Ron Konopka et Seymour Benzer, qui au début des années 1970 ont cherché à identifier des gènes spécifiques qui contrôlent les rythmes circadiens des mouches des fruits. Konopka et Benzer sont crédités de la découverte d'un gène muté, qu'ils ont appelé une période qui perturbe l'horloge circadienne des mouches des fruits. C'est ainsi que le déterminant génétique des rythmes comportementaux a été découvert pour la première fois. Jeffrey S. Hall, Michael Rosbash et Michael W. Young ont complété avec succès les travaux de Konopka et Benzer en montrant le travail du gène de la période au niveau moléculaire. Hall, Rosbash et Young ont reçu le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 2017. Ils ont isolé le gène de la période et ont ensuite montré comment le système d'horloge quotidienne fonctionne au niveau moléculaire.
En effectuant des recherches sur les mouches des fruits et les souris en 1994, Joseph Takahashi et son équipe ont découvert des gènes d'horloge chez les mammifères et les ont appelés horloges, les décrivant comme «une caractéristique du mécanisme de l'horloge circadienne, conservée dans l'évolution». La découverte du gène de l'horloge, ainsi que les travaux de Hall, Rosbash, Young et le scientifique Michael Greenberg, a marqué un tournant dans la chronobiologie. En quelques années, des gènes ont été découverts qui assurent le travail des rythmes circadiens dans les organismes inférieurs.
La science progresse régulièrement et de nombreuses études sur les mouches des fruits et les souris ont démontré la remarquable persistance des gènes d'horloge au sein des espèces, ce qui signifie qu'il existe des gènes similaires qui contrôlent les rythmes circadiens dans des organismes plus complexes, y compris les humains.
LA DERNIÈRE RECHERCHE: DÉTERMINER LE RÔLE DES RYTHMES DU CIRCADIUM DANS LA SANTÉ ET LES MALADIES HUMAINES
Il est important de noter que la biologie des rythmes circadiens est incroyablement complexe - il existe de nombreuses revues scientifiques consacrées à ce domaine de recherche. En conséquence, notre compréhension du rôle de l'horloge biologique dans la santé humaine est le résultat d'études épidémiologiques ainsi que d'études animales. Des études sur des organismes inférieurs aident à révéler le travail des mécanismes moléculaires et génétiques au travail, après quoi on peut voir comment, par exemple, les troubles du sommeil entraînent un risque accru de diabète de type 2, d'obésité et d'un certain nombre de maladies cardiovasculaires.
En effet, l'un des domaines de recherche les plus prometteurs est le sommeil. Les scientifiques associent aujourd'hui le manque de sommeil et la perturbation subséquente des rythmes circadiens au développement de l'obésité et de la dépression, ainsi qu'à la plupart des maladies chroniques. Des recherches ont montré que le manque de sommeil peut entraîner des effets secondaires inattendus, tels qu'une incapacité à reconnaître les visages.
Comprendre le fonctionnement des rythmes circadiens est également allé bien au-delà de l'interaction avec le cycle du jour et de la nuit. «Il y a des signaux sociaux, des signaux pour manger et faire de l'exercice - ils sont très divers», dit Y. Le lever et le coucher du soleil ont encore un impact majeur sur les rythmes circadiens, mais d'autres facteurs sont à l'étude. Un grand nombre de travaux ont montré que l'alimentation est un signal externe clé qui interagit avec l'horloge interne, y compris les travaux du Dr Satchidananda Panda sur les restrictions alimentaires basées sur le temps (comment le temps de manger affecte la santé).
En général, il est maintenant clair que les rythmes circadiens jouent un rôle systémique pour organiser le travail de tous les aspects physiologiques du corps humain, y compris le travail des organes vitaux, le métabolisme, l'immunité, les processus de pensée, etc. Le travail du Dr Yu élargit le champ de la recherche - elle collabore avec un spécialiste étude de la douleur chronique pour étudier les rythmes de la douleur chez les patients. Des travaux sont également en cours pour étudier le rôle du cycle de coupure dans les perturbations du travail des rythmes circadiens (effet du changement de fuseau horaire sur la croissance des cellules cancéreuses). Une recherche comme celle-ci nous fournit de nouvelles informations importantes qui peuvent être utilisées pour modifier le mode de vie - savoir à quelle heure manger et se coucher en général est important pour la santé; et avec la maladie, les connaissances acquises peuvent être appliquées à la recherche de médicaments régulant le travail des rythmes circadiens. Les scientifiques ont encore beaucoup de recherches à faire dans presque tous les domaines liés à la santé et aux maladies.
PENSÉE CLÉ: POURQUOI EST-IL IMPORTANT DE CONNAÎTRE LES RYTHMES DE CIRCADE?
La prise de conscience du fonctionnement des rythmes circadiens peut avoir des effets sur la santé à court et à long terme. «Les changements de style de vie sont le meilleur cadeau que vous puissiez vous offrir», dit Chen. «Si vous gérez votre style de vie, la technologie et la médecine peuvent devenir des facteurs secondaires tout au long de votre vie.» À court terme, des études chez l'animal et chez l'homme montrent que des modes de vie qui favorisent des rythmes circadiens sains peuvent favoriser la vigilance, la coordination motrice, la santé cardiovasculaire, la fonction immunitaire, la santé intestinale, la pensée et le sommeil. Il existe des preuves pour soutenir une réduction à long terme du risque de maladie chronique.
Alors, quel genre de style de vie devez-vous mener pour vous synchroniser avec vos rythmes circadiens? La première chose à faire est de faire attention à vos biorythmes. Les rythmes circadiens, bien que construits sur la même base, varient d'une personne à l'autre en raison de l'âge, des différences génétiques et environnementales. Les alouettes aiment mieux le matin. Les hiboux préfèrent la nuit. Vous devez faire attention aux tendances naturelles de votre corps ("chronotype") afin d'appliquer avec succès les connaissances des dernières recherches scientifiques. N'oubliez pas non plus qu'il n'y a pas d'approche universelle.
La seconde est de s'en tenir à un horaire régulier et régulier tous les jours, sept jours par semaine. Le Dr Yu parle de «décalage horaire» (décalage horaire social) - lorsque les gens interrompent leur emploi du temps avec des habitudes atypiques, comme manger et se coucher plus tard, se réveiller plus tard et faire de l'exercice à différents jours de la semaine à des moments différents. Toutes ces actions peuvent entraîner les mêmes conséquences négatives que le changement de fuseau horaire. Plus vous suivez le régime de plus en plus régulièrement, mieux votre corps vous aidera.
Troisièmement - en appliquant les connaissances acquises grâce à la recherche scientifique - les données sur la nutrition, le sommeil et l'exercice sont détaillées ci-dessous. Bon nombre des changements de mode de vie que la recherche a mis en évidence impliquent des changements dans les habitudes alimentaires - comme manger une mauvaise idée avant de se coucher. Il est lourd de conséquences négatives sur la santé. Mangez de petits repas tôt et tard dans la journée, ce qui est assez facile à essayer. Il en va de même pour le sommeil - vous devez suivre le régime et dormir au moins 7 à 8 heures. Au pire, vous vous sentirez reposé et, au mieux, vous améliorerez vos perspectives de vie saine.
L'essentiel: le sommeil, la nourriture et le sport sont à la base d'un mode de vie sain.
DORMIR
La chose la plus importante que vous puissiez faire est de maintenir un horaire de sommeil et d'éveil constant et de dormir suffisamment - 7 à 9 heures de sommeil sont considérées comme normales pour un adulte. Les résultats de la recherche sur la privation de sommeil et les troubles du sommeil indiquent que la privation de sommeil et les troubles du sommeil affectent négativement l'humeur, la concentration et sont associés à une maladie chronique. En outre, certains scientifiques ont suggéré que l'inadéquation circadienne causée par le décalage horaire social pourrait être répandue dans la société occidentale et contribuer à des problèmes de santé.
Alors à quelle heure devez-vous vous coucher En règle générale, le corps commence à produire de la mélatonine à 21h00. C'est un signal - vous devez tout finir et vous reposer. La sécrétion de mélatonine se termine vers 7h30 du matin, et pendant la journée, la mélatonine n'est pratiquement pas présente dans l'organisme. Ajuster vos préférences personnelles en fonction de vos inclinations naturelles est essentiel pour éviter les troubles du sommeil (comme se réveiller pendant le sommeil) et maintenir une santé optimale.
Et enfin, léger. Le cycle du jour et de la nuit n'est pas le seul facteur affectant le corps humain, car nous sommes constamment confrontés à l'éclairage artificiel, et pourtant il joue un rôle primordial. Obtenir suffisamment de lumière naturelle en début de journée et éviter un éclairage artificiel (comme la lumière bleue d'un écran de smartphone) le soir aide à garder vos rythmes circadiens sains.
Points clés: Dormez suffisamment et maintenez vos heures de sommeil et d'éveil constantes sept jours par semaine. Si vous manquez de sommeil, commencez immédiatement à rétablir votre régime, sinon vous risquez de mettre votre santé en péril à long terme.
NUTRITION
Dans l'ensemble, les recherches montrent qu'il est préférable de manger des aliments riches en calories le matin. Essayez de prendre votre repas du soir bien avant le coucher et moins riche en calories. Si vous pouvez tout terminer vers 18 h ou 19 h et donner à votre corps 12 à 14 heures de repos, vous constaterez des avantages pour la santé à court et à long terme.
En partie, le fait est que l'horloge interne de votre foie ne fonctionne pas la nuit. Le foie cesse de produire des enzymes pour convertir les calories en énergie; au lieu de cela, il produit des enzymes pour stocker l'énergie. Si vous mangez beaucoup avant de vous coucher, votre foie est obligé de faire des heures supplémentaires et vous finissez par conserver plus d'énergie que vous n'en dépensez.
Une autre décision importante que vous pouvez prendre (en plus de manger sainement) est de planifier votre repas quotidien. Bien que les données soient encore limitées, les études sur les animaux et les travaux du Dr Panda suggèrent qu'une «alimentation limitée dans le temps» est un changement de mode de vie facile et potentiellement bénéfique. La solution optimale dépend de votre objectif. Mais si l'objectif est d'améliorer votre santé globale, il est préférable de commencer à 8-9 heures. Mais en termes de conformité à long terme, il peut être conseillé de commencer à 10-12 heures.
Point clé: Mangez plus pendant la journée, pas avant de vous coucher. Pour améliorer votre santé, commencez à manger entre 10 et 12 heures.
SPORT
Alors que certaines études montrent que les performances anaérobies culminent dans l'après-midi, il n'y a pas de consensus parmi les experts sur le lien entre les rythmes circadiens et l'exercice - à l'exception de la présence d'une horloge moléculaire dans le muscle squelettique.
Et tout comme les effets de l'éclairage et des heures de repas, le moment de l'exercice joue également un rôle important dans le maintien de rythmes circadiens sains.
L'essentiel: faire de l'exercice régulièrement et laisser l'activité anaérobie pour l'après-midi.
CONCLUSION
La recherche sur le fonctionnement des rythmes circadiens est assez simple. «Votre horloge interne est conçue pour brûler de l'énergie pendant la journée et pour restaurer l'énergie pendant la nuit», dit Y. Plus le timing est bon, moins il y a d'usure sur l'horloge circadienne. Bien que l'horloge interne soit stable, une perturbation constante du régime peut entraîner des problèmes de santé à long terme.
Vous ne raccourcirez pas votre vie de cinq ans en mangeant tard, mais le corps consacre des heures à protéger la santé et à minimiser les perturbations physiologiques. Soyez gentil et attentionné envers vous-même et vous verrez le résultat.
