Mécanismes biologiques de l'horloge interne

En effet, différents paramètres, comme la température, la pression artérielle, la vigilance, le métabolisme, varient en fonction de l'heure de la journée. Ces phénomènes cycliques dépendent de l'horloge biologique interne. L'horloge interne est réglée sur une période d'une journée, grâce aux stimuli extérieurs (alternance jour-nuit). La lumière sert à synchroniser l'horloge interne.

Chez les animaux, l'alimentation et le sommeil dépendent du jour et de la nuit. Les migrations, la période de reproduction peuvent dépendre des saisons.

Horloge interne humaine

Des individus placés pendant plusieurs semaines dans des conditions proches de l'obscurité continuent à respecter un rythme de repos et d'activité proche du rythme circadien : celui-ci dépend donc de l'organisme lui-même. Chez l'Homme, c'est l'hypothalamus qui impose le rythme circadien de l'organisme.
[=> perso je trouve que la conclusion est hâtive, la microgravité due la lune est aussi captée quand on est dans une grotte sans lumière. Le cycle n'est donc pas forcément interne. C'est observé chez les plantes.]

Horloge interne humaine déréglée et mélatonine

La lumière peut faire varier la sécrétion d'une hormone, la mélatonine. La sécrétion de mélatonine suit un rythme circadien : elle augmente en fin de journée pour favoriser l'endormissement, et diminue le matin. Pour lutter contre l'insomnie, certains traitements renferment de la mélatonine.

" En changeant les repas, en enlevant la lumière, en ne pouvant pas mesurer le temps avec une montre, on se décale tous les jours un petit peu plus"
Francesca Siclari, spécialiste du sommeil au CHUV de Lausanne

Nathaniel Kleitman, un mois enfermé dans une grotte.
Ce scientifique, né en 1895 et passionné par le sommeil, a créé le premier laboratoire spécialisé au monde sur ce thème à l’Université de Chicago. Pour mener ses recherches, il a beaucoup testé ses hypothèses sur lui-même.
Coupés du monde à 42 mètres de profondeur

En 1938, lui et son assistant Bruce Richardson s’enferment pendant trente-deux jours dans la grotte Mammouth au Kentucky, aux Etats-Unis. A 42 mètres de profondeur, avec une température constante de 12 degrés et sans lumière naturelle, ils sont coupés du monde réel. Leur nouvelle chambre est aménagée de façon rustique: un lit superposé, une table et quelques lanternes.

Pendant l’expérience, les deux hommes adoptent un emploi du temps particulier: dormir neuf heures, travailler pendant dix heures, redormir neuf heures… ce qui fait une journée de vingt-huit heures.

Après trente-deux jours, Bruce Richardson, âgé de 20 ans, dort comme un bébé sur un rythme de vingt-huit heures et déclare s’être adapté en une semaine. Le spécialiste du sommeil, âgé de 43 ans à l’époque, continue de son côté à vivre sur un rythme de vingt-quatre heures, s’endormant à 10 heures du soir pour se lever le lendemain à 8h, malgré les contraintes de son nouvel emploi du temps.

Selon Nathaniel Kleitman, la différence entre les deux scientifiques viendrait de leurs âges respectifs. Quand on est jeune, notre corps s’adapte mieux aux changements de rythme.

Le bois ralentit le rythme cardiaque
Les matériaux de décoration intérieure modifient le niveau de stress des élèves

Le cœur fonctionne plus calmement dans un environnement en bois (Photo : Moser)

Graz (pte020/18.01.2010/13:20) - Meubler une pièce avec du bois a des effets positifs sur la santé. C'est ce qu'affirment des chercheurs de l'Institut pour les diagnostics non invasifs du centre de recherche Joanneum http://www.joanneum.at . Dans le cadre d'une étude pilote d'un an menée dans une école, ils ont pu montrer que le cœur bat plus calmement dans un environnement en bois et qu'il est mieux protégé de la surcharge en raison de la diminution du niveau de stress. "Jusqu'à présent, les recherches se sont concentrées sur l'effet du climat intérieur, de l'air, du bruit, de la lumière, des couleurs, de l'ergonomie et de la disposition des meubles. Nous avons voulu explorer dans quelle mesure le matériau joue un rôle", explique Maximilian Moser, directeur de l'institut et de l'étude, dans une interview accordée à la presse.

Six battements par minute en moins

Cela a été démontré dans deux classes d'école dont les murs, les plafonds, les sols, les boîtes et même les lumières étaient habillés de bois. À intervalles de deux mois pendant l'année scolaire, les scientifiques ont utilisé un mini ECG mobile de haute précision pour enregistrer le rythme cardiaque par minute des élèves ainsi que le tonus vagal, qui est un facteur de protection du cœur contre le stress excessif. À titre de comparaison, les mêmes mesures ont été effectuées en dehors des heures de classe et pour les élèves de deux salles de classe dont le sol était en linoléum, le plafond en plaques de plâtre et les caissons en panneaux de particules revêtus.

Des différences significatives ont été observées entre les deux groupes. "Les élèves des classes équipées de panneaux en bois présentaient un rythme cardiaque inférieur de six battements par minute à celui des classes témoins. La valeur mesurée ici au moment de l'école était même inférieure à celle mesurée pendant les vacances", a rapporté M. Moser. Selon lui, c'est le signe que l'environnement bois a un effet calmant et déstressant et donc un effet positif sur le système circulatoire. "Des études internationales montrent une corrélation entre une fréquence cardiaque basse et une espérance de vie plus élevée. Comme un moteur de voiture, par exemple, le cœur est également moins sollicité lorsqu'il fonctionne plus lentement", explique le physiologiste de Graz. La concentration et les performances scolaires étaient néanmoins les mêmes dans les deux groupes.

L'atmosphère d'une pièce a des conséquences médicales

La raison de cet effet n'est pas encore claire. Moser suppose que, d'une part, les huiles éthérées du bois et l'atmosphère lumineuse plus conviviale ont eu un effet positif. Cependant, d'autres propriétés du matériau naturel pourraient également être impliquées. "Le bois se charge moins électrostatiquement, ce qui permet de conserver les ions négatifs favorables de l'air", explique le responsable de l'étude. Des études préliminaires avaient montré que l'apparence seule n'avait que peu d'effet, car les panneaux d'aggloméré présentant des surfaces optiquement semblables à celles du bois ne produisaient pas d'effets comparables.

Les essences de bois utilisées dans les deux classes expérimentales étaient celles qui semblaient les plus appropriées dans chaque cas. "Le revêtement des murs a été réalisé en épicéa, car celui-ci est particulièrement bon marché. Le chêne a été utilisé pour le plancher en raison de sa résilience et de sa stabilité. Des éléments plus petits, comme les boîtes ou les lattes des lampes, ont été fabriqués en pin gris suisse", rapporte Moser.

Le rythme cardiaque moyen pour une personne en bonne santé et au calme est d'environ :

120 à 160 pulsations par minute pour un nouveau né (0 à 7 jours)
100 à 160 pulsations par minute pour un nourrisson (7 jours à 1 an)
70 à 140 pulsations par minute pour un enfant entre 1 an et la puberté
60 à 100 pulsations par minute pour un adulte4.