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Le rythme circadien, lumière, nutrition et sport

Le rythme circadien est une horloge interne (noyaux suprachiasmatiques), qui impose un rythme à notre organisme tel un chef d’orchestre et régule un bon nombre de processus physiologiques sur un cycle d’environ 24 heures. Presque toutes les fonctions de l’organisme sont soumises au rythme circadien. Ainsi, une perturbation de ce dernier peut avoir des conséquences aussi bien sur :

  • La température corporelle,
  • La production hormonale (mélatonine, cortisol, hormone de croissance),
  • L’activité du système digestif, 
  • Le rythme cardiaque,
  • Le système immunitaire,
  • Le sommeil.

Les noyaux suprachiasmatiques (horloge interne principale régulant l’ensemble des rythmes biologiques) possèdent leur propre rythme avec une moyenne chez le sujet sain estimée à 24h 10[1].

 

 

Si cette horloge contrôlait seule le rythme biologique, sans être remise à l’heure, l’humain se décalerait tous les jours. Elle est donc resynchronisée en permanence sur un cycle de 24 heures par des agents extérieurs. Plusieurs synchroniseurs agissent simultanément comme la lumière (le plus puissant d’entre eux), l’alimentation et l’activité physique.

Prenons l’exemple de la mélatonine (hormone du sommeil) dont la sécrétion, dépend de la lumière. Elle est typiquement circadienne. Sa production augmente en fin de journée, peu avant le coucher, contribuant à l’endormissement. Son rythme de sécrétion est contrôlé par le noyau suprachiasmatique.

1. La lumière : 

Elle est captée au niveau de la rétine par un groupe de cellules photoréceptrices particulières : les cellules ganglionnaires à mélanopsine, sensibles au bleu. Ces cellules sont reliées aux noyaux suprachiasmatiques qui relaient l’information jusqu’à une petite glande, l’épiphyse ou glande pinéale, qui sécrète la mélatonine. L’exposition à la lumière bloque la production de mélatonine. Lorsqu’elle est tardive (entre 17 h et 5 h en moyenne) l’horloge biologique est retardée de même que l’endormissement. Une exposition lumineuse précoce (entre 5 h et 17 h en moyenne) va, au contraire, avancer l’horloge. Ce phénomène permet, en particulier, de s’adapter aux changements d’heure et aux décalages horaires.

C’est donc l’exposition à la lumière pendant la journée et l’obscurité pendant la nuit qui permettent de synchroniser l’horloge biologique à la journée de 24 heures. 

La lumière bleue est également bénéfique et essentielle pendant la journée, notamment en stimulant la production de cortisol favorisant l’éveil et la vigilance.

Cependant, elle est omniprésente dans notre quotidien (écran, éclairage artificiel..) et notre horloge interne y est extrêmement sensible. Ainsi, trop de lumières bleues et au mauvais moment, entraîne un risque de perturbation du rythme circadien et de nos fonctions cellulaires de notre organisme[2][3]. De nombreuses sources lient l’exposition excessive à la lumière bleue avec : 

  • Une perturbation de la fonction mitochondriale,
  • Une augmentation des phénomènes inflammatoires,
  • La prise de poids [2],
  • Une résistance à l’insuline,
  • Une augmentation des symptômes dépressifs,
  • La diminution de la synthèse d’hormone de croissance (prise de masse musculaire et réparation tissulaire).

Chaque fonction biologique importante est régie par une horloge propre à elle, destinée à optimiser l’efficacité de cette structure locale en fonction du contexte environnemental. Ces horloges périphériques sont présentes dans tous les organes et tissus aux fonctions essentielles : cœur, poumon, foie, muscles, reins, rétine, différentes aires du cerveau (cervelet, lobe frontal…).

En allant dehors juste après votre réveil, vous entretiendrez la synchronisation du rythme circadien.

2. L’alimentation :

On retient souvent la notion de quantité quand vient le sujet de l’alimentation, mais la qualité et le moment de la journée auquel nous mangeons jouent un rôle extrêmement important sur notre santé. Comme nous l’avons vu précédemment, nos organes ont leur propre rythme biologique étalonné sur un cycle de 24 heures.

Pour illustrer ce phénomène, prenons l’exemple du pancréas qui est l’organe produisant l’insuline (hormone régulant notre glycémie). Des chercheurs ont mis en évidence que le pancréas avait son propre rythme circadien et que son activité était diminuée par la sécrétion de mélatonine en début de nuit ce qui entraîne une diminution de la sécrétion d’insuline.

La conséquence direct de ce phénomène est qu’il est préférable de manger une part de gâteau le matin ou dans la journée plutôt que pour dessert le soir[4]. 

3. L’activité physique : 

Tout comme l’alimentation, la pratique du sport peut avoir un impact sur notre rythme circadien. Elle s’accompagne de la sécrétion de cortisol. Cette hormone est connue sous le nom d’hormone du stress. Elle est produite lorsque nous avons besoin d’être vigilant et réactif. Ses niveaux sont au maximum le matin après le réveil (9h) et diminuent au fil de la journée pour atteindre un minimum aux alentours de minuit. Ainsi, nous comprenons pourquoi la pratique d’une activité physique est préférable en milieu de journée et, dans le pire des cas, 3 heures minimum avant le coucher. 

En revanche, en cas de perturbation du rythme circadien, il sera préférable d’avoir une activité physique le matin, 30 minutes après le réveil pour augmenter votre taux de cortisol et resynchroniser vos rythmes biologiques.

De plus, l’heure d’entraînement optimale est variable d’une personne à une autre en fonction de son chronotype.

4. Quelle stratégie pouvons nous adopter pour optimiser notre rythme circadien ?

  • S’exposer au soleil : le matin et le soir,
  • Instaurer une routine de sommeil : se coucher et se lever à des heures régulières,
  • Le soir, porter des lunettes anti lumières bleues,
  • Utiliser des logiciels pour bloquer la lumière bleue comme Iris sur votre ordinateur ou Night Shift sur IOS ou Twilight sur Android,
  • Pratiquer une activité physique régulière : privilégiez les entrainements en extérieur pour profiter de la lumière du soleil, 
  • Éviter la lumière bleue au moins 2 heures avant de vous coucher,
  • Dormir dans le noir complet,
  • Pas de café l’après midi : la caféine a une durée de vie moyenne de 7 heures dans l’organisme et agit sur vos récepteurs à mélatonine empêchant l’action de cette dernière,
  • Dernier repas le soir 2 à 4 heures avant de vous coucher.
  • Jeûne intermittent .

Nous avons les moyens de vous aider pour devenir une meilleure version de vous-même. Votre santé à un niveau cellulaire. »  

Bibliographie :

[1] Cromie, William (1999-07-15). « Human Biological Clock Set Back an Hour ». Harvard Gazette.

[2] Cheung IN et al (2016) ‘Morning and Evening Blue-Enriched Light Exposure Alters Metabolic Function in Normal Weight Adults‘, PLoS One. 2016 May 18;11(5):e0155601.

[3] Baron and Reid (2015) ‘Circadian Misalignment and Health’, Int Rev Psychiatry. 2014 Apr; 26(2): 139–154.

[4] Karine Spiegel et al., “Effects of Poor and Short Sleep on Glucose Metabolism and Obesity Risk,” Nature Reviews Endocrinology 5, no. 5 (2009): 253–61, https://doi.org/10.1038/nrendo.2009.23

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