Un rythme circadien ou cycle circadien est une oscillation naturelle qui se répète environ toutes les 24 heures.
Les rythmes circadiens peuvent faire référence à tout processus qui prend naissance au sein d'un organisme et répond à l'environnement.
Les rythmes circadiens sont régulés par une horloge circadienne dont la fonction principale est de coordonner rythmiquement les processus biologiques afin qu'ils se produisent au bon moment pour maximiser la condition physique d'un individu. Les rythmes circadiens ont été largement observés chez les animaux, les plantes, les champignons et les cyanobactéries et il est prouvé qu'ils ont évolué indépendamment dans chacun de ces règnes de la vie.
Le terme circadien vient du latin circa, signifiant «environ», et dies, signifiant «jour». Les processus avec des cycles de 24 heures sont plus généralement appelés rythmes diurnes ; les rythmes diurnes ne doivent pas être appelés rythmes circadiens à moins qu'ils puissent être confirmés comme étant endogènes et non environnementaux.
Bien que les rythmes circadiens soient endogènes, ils sont ajustés à l'environnement local par des signaux externes appelés zeitgebers (de l'allemand Zeitgeber («donneur de temps»), qui incluent la lumière, la température et les cycles redox. En clinique Dans certains contextes, un rythme circadien anormal chez l'homme est connu sous le nom de trouble du sommeil du rythme circadien.
Un peu d'histoire
Bien qu'il existe de nombreuses mentions du «cycle naturel du corps» dans les cultures orientales et amérindiennes, le premier récit occidental enregistré d'un processus circadien est attribué à Théophraste, datant du 4ème siècle avant JC, lui a probablement été fourni par le rapport d'Androsthène, un capitaine de navire servant sous Alexandre le Grand. Dans son livre «Περὶ φυτῶν ἱστορία», ou «Enquête sur les plantes», Théophraste décrit un «arbre avec de nombreuses feuilles comme la rose, et que celui-ci se ferme la nuit, mais s'ouvre au lever du soleil, et à midi il est complètement déployé ; et le soir encore, il se ferme peu à peu et reste fermé la nuit, et les indigènes disent qu'il s'endort. L'arbre mentionné par lui a été identifié beaucoup plus tard comme le tamarinier par le botaniste H. Bretzl, dans son livre sur les découvertes botaniques des campagnes d'Alexandrie.
L'observation d'un processus circadien ou diurne chez l'homme est mentionnée dans des textes médicaux chinois datant du XIIIe siècle environ, notamment le Manuel de midi et de minuit et la Comptine mnémonique pour aider à Sélection des points d'acupuncture selon le cycle diurne, le jour du mois et la saison de l'année.
En 1729, le scientifique français Jean-Jacques d'Ortous de Mairan a mené la première expérience conçue pour distinguer une horloge endogène des réponses aux stimuli quotidiens. Il a noté que les schémas de mouvement sur 24 heures des feuilles de la plante Mimosa pudica persistaient, même lorsque les plantes étaient maintenues dans l'obscurité constante.
En 1896, Patrick et Gilbert ont observé que pendant une période prolongée de privation de sommeil, la somnolence augmente et diminue sur une période d'environ 24 heures. En 1918, J.S. Szymanski a montré que les animaux sont capables de maintenir des schémas d'activité de 24 heures en l'absence de signaux externes tels que la lumière et les changements de température.
Au début du 20e siècle, des rythmes circadiens ont été observés dans les heures d'alimentation rythmées des abeilles. Auguste Forel, Ingeborg Beling et Oskar Wahl ont mené de nombreuses expériences pour déterminer si ce rythme était imputable à une horloge endogène. L'existence d'un rythme circadien a été découverte indépendamment chez les mouches des fruits en 1935 par deux zoologistes allemands, Hans Kalmus et Erwin Bünning.
En 1954, une expérience importante rapportée par Colin Pittendrigh a démontré que l'éclosion (le processus de transformation de la pupe en adulte) chez Drosophila pseudoobscura était un comportement circadien. Il a démontré que même si la température jouait un rôle vital dans le rythme de l'éclosion, la période d'éclosion était retardée mais pas arrêtée lorsque la température diminuait.
Le terme circadien a été inventé par Franz Halberg en 1959. Selon la définition originale de Halberg :
Le terme « circadien » est dérivé de circa (environ) et dies (jour) ; cela peut laisser entendre que certaines périodes physiologiques sont proches de 24 heures, voire exactement de cette durée. Ici, « circadien » peut être appliqué à tous les rythmes « de 24 heures », que leurs périodes, individuellement ou en moyenne, diffèrent ou non de 24 heures, plus longues ou plus courtes, de quelques minutes ou heures.
En 1977, le Comité international de nomenclature de la Société internationale de chronobiologie a officiellement adopté la définition :
Circadien : relatif aux variations ou rythmes biologiques avec une fréquence de 1 cycle en 24 ± 4 h ; environ (environ, environ) et meurt (jour ou 24 h).
Remarque : le terme décrit des rythmes avec une durée de cycle d'environ 24 heures, qu'ils soient synchronisés en fréquence avec (acceptable) ou qu'ils soient désynchronisés ou libres de l'échelle de temps environnementale locale, avec des périodes de légèrement mais systématiquement différent de 24 h.
