L'Anthropo-Bio-Cosmologie : l'ABC des relations
Anthropologiques entre la Biologie humaine et le Cosmos

 
 
Déterminisme biologique

Ces hormones qui déterminent notre rythme de vie et nos humeurs
 
Le système endocrinien est constitué par l'ensemble des glandes endocrines.
Les glandes endocrines sont des glandes dont le produit de sécrétion, appelé hormone, est déversé directement dans le sang, l'hormone exerçant une action à distance sur un organe ou sur des cellules cibles. Certaines hormones déterminent notre rythme de vie, nos humeurs et notre vieillissement. Nous verrons le cas de la mélatonine et de la DHEA.
 
DHEA et Mélatonine
 
La mélatonine est surtout connue comme étant l'hormone centrale de régulation des rythmes chronobiologiques et de pratiquement l'ensemble des sécrétions hormonales, chez l'Homme, chez tous les mammifères et semble-t-il chez la plupart des espèces animales complexes. glande pinéaleElle est sécrétée par la glande pinéale en réponse à l'absence de lumière. De nombreuses expériences montrent le rôle de la mélatonine et de la glande pinéale sur le cycle du sommeil et les autres rythmes circadiens. En temps normal, l'hormone du sommeil est sécrétée la nuit uniquement (pic de sécrétion à 5 heures du matin chez l'homme, et en moyenne, car sa production est inhibée par la lumière) et elle gère (en partie) les rythmes circadiens.
Cette neurohormone est synthétisée à partir d'un neurotransmetteur, la sérotonine, qui détermine nos humeurs et, d’une certaine façon, le sens du plaisir et du goût de l’existence. La sérotonine est synthétisée de façon constitutive le jour et même la nuit pour certains individus. Elle est stockée dans la glande pinéale (ou épiphyse) au fur et à mesure de sa synthèse. La nuit, la sérotonine est sécrétée et l'enzyme arylalkylamine-N-acétyltransférase (AA-NAT) catalyse sa dégradation en N-acétylsérotonine. Ce composé est ensuite transformé en mélatonine grâce à l'enzyme hydroxyindole-O-méthyltransférase. L’AA-NAT est une enzyme photosensible et son activité est dépendante de la quantité de sérotonine. Des séances de luminothérapie permettent généralement de réguler la production de mélatonine.
Le manque de sécrétion de mélatonine et/ou de sérotonine peut être à l’origine de certains troubles de l’humeur, dont la dépression. Un nouvel antidépresseur cible les récepteurs à la mélatonine. Il est efficace sur les dépressions saisonnières qu'on estime induites par le manque de lumière en hiver.
La sécrétion nocturne de mélatonine est impliquée dans le déclenchement du sommeil. Elle est donc utilisée depuis quelques années, dans certains pays, pour soigner les troubles du sommeil (insomnies des personnes âgées, ou le décalage horaire).
L'impact de l'éclairage artificiel sur l'Homme est encore mal mesuré, mais les aveugles souffrent souvent de troubles du sommeil. La prise quotidienne de mélatonine une heure avant le coucher recalerait leur rythme circadien sur le cycle de vingt-quatre heures et donc améliorerait, voire préviendrait, les troubles du sommeil.
La déhydroépiandrostérone (DHEA ou DHA) secrétée par la zone réticulée du cortex de la glande surrénale, est une hormone stéroïdienne qui est réputée pour ses effets antivieillissement. L'efficacité de la DHEA reste controversée. Elle a été établie le plus souvent grâce à des études animales ou des études effectuées par comparaison avec un placebo, notamment l'étude DHEAge qui a montré une amélioration des propriétés mécaniques de la peau et de la densité osseuse, uniquement chez les femmes âgées de 70 ans ou davantage. Une amélioration de la libido a été également constatée.
surrenaleLa DHEA est synthétisée par la glande surrénale, sous forme de sulfate de DHEA. Chez les mammifères et les oiseaux, les glandes surrénales ou plus simplement les surrénales sont deux glandes endocrines triangulaires situées au-dessus des reins. Elles sont principalement responsables de la gestion des situations de stress.
Elle est divisée en deux structures distinctes :
1. la medulla ou médullosurrénale
2. le cortex ou corticosurrénale
Ces structures sont toutes deux connectées en permanence au système nerveux.
La médullosurrénale est la principale source corporelle d'hormones du groupe des catécholamines (adrénaline et noradrénaline). L’adrénaline est sécrétée en réponse à un état de stress ou en vue d'une activité physique, entraînant une accélération du rythme cardiaque, une augmentation de la vitesse des contractions du cœur, une hausse de la pression artérielle, une dilatation des bronches ainsi que des pupilles. Elle répond à un besoin d'énergie, par exemple pour faire face au danger. La noradrénaline est un neuromédiateur qui joue le rôle d'hormone adrénergique et de neurotransmetteur. Comme la sérotonine, elle joue un rôle particulier dans les troubles de l’humeur et la dépression.
Certaines cellules de la corticosurrénale appartiennent à l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (sur lequel nous reviendrons), et sont une source de synthèse du cortisol (stress).

DHEA chez la femme

DHEA homme


Pour revenir à la DHEA, chez la femme comme chez l’homme, le cholestérol et la pregnénolone sont les précurseurs de la DHEA qui, elle-même, produit l’œstradiol, chez la femme, et la testostérone chez l’homme, comme l’explique Christophe de Jaeger (La DHEA, mythe et réalité, Albin Michel, 2005).













Les tranches d’âge « biologiques »
 
Nos rythmes de vie sont aussi « programmés » biologiquement par les sécrétions des hormones qui diffèrent selon certaines tranches d’âges.
A la prépuberté la sécrétion de la progestérone est identique chez les deux sexes, garçon et fille, vers 8-9 ans (http://www.diffu-sciences.com/pages/med_acces/encyclo/x14.htm). Il y a peut-être un aspect psychologique à cela. En effet, c’est aussi à cet âge que les préadolescents optent pour des positions problématiques envers le sexe opposé. Les garçons boudent et dénient les filles, alors que ces dernières connaissent quelques fois un véritable complexe de l’amazone en optant pour une attitude de « garçon manqué » (Netchine, 1998). C’est également vers 8 ans que naissent les premiers sentiments envers la mort et les premières notions de temps (Ladislas, 1989) autres qu’aujourd’hui, hier et demain.
A la puberté, les sécrétions des hormones sexuelles, testostérone chez le garçon et progestérone chez la fille, fixent définitivement la distinction des sexes.
Chez le garçon :
C'est sous l'influence des sécrétions pulsatiles de FSH et de LH que les testicules se développent de façon spectaculaire. Vers l'âge de 11-12 ans la sécrétion de FSH est nettement augmentée et entraîne le développement des tubes séminifères. La sécrétion de LH augmente plus tardivement, vers 12-13 ans, et provoque la sécrétion de quantités rapidement croissantes de testostérone. C'est cette testostérone qui est responsable de l'acquisition progressive des caractères sexuels secondaires.
Chez la fille :
Sous l'influence des sécrétions pulsatiles de FSH et de LH, la maturation des follicules ovariens est accélérée avec production de quantités croissantes d'œstrogènes, en particulier d'œstradiol, à partir de l'âge de 10 ans. Ce sont ces œstrogènes qui sont responsables des transformations anatomiques pubertaires (croissance de l'utérus, acquisition des caractères sexuels secondaires). Progressivement, les cycles ovariens se constituent. Les premiers, bien que marqués par des menstruations, sont, le plus souvent, anovulatoires.   
A l’adolescence, « De 10 à 18 ans, l’influx nerveux passe au haut débit » (Sender, février 2010) et le cerveau de l’adolescent est sujet à des prises de prises excessives (Cohen J. et al, 2010).
menopauseC’est surtout à la ménopause et à l’andropause que se manifestent les dernières formes du déterminisme hormonal, par la perte de la fécondité et d’autres effets secondaire. Pour ne prendre que les cas des femmes ménopausées, la ménopause intervient généralement chez les femmes entre 45 et 55 ans, bien que l’âge varie selon les individus et selon les ethnies (voir graphisme ci-contre).
 

La ménopause selon les ethnies (source :http://aje.oxfordjournals.org/content/153/9/865.abstract)


La ménopause est le signe de l’arrêt de l’ovulation chez la femme. Les ovaires ont, en effet, épuisé leurs réserves d’ovules. La femme n’a donc plus de menstruation. Si, certaines sont ravies, d’autres vivent plutôt mal la diminution des sécrétions hormonales, entraînant des modifications physiques et émotionnelles. La ménopause est très différente pour chacune d’elle, certaines ressentiront plus intensément les effets indésirables. 
Bien qu’on enregistre une faible différence (voir tableau ci-contre) entre ethnies européennes, asiatiques et africaines pour les âges de la puberté et de la ménopause et qu’il apparaît que les taux plasmatiques de DHEA sont plus importants chez les hommes américains (blancs) que chez les hommes japonais (Christophe de Jaeger, 2005, p.78), excepté chez les habitants d’Okinawa chez qui les taux de DHEA, testostérone et des estrogènes sont plus élevés que chez les Américains d'après le « Centenarian okinawan study ». En réalité, il semble que ce soit plutôt le stress, l’alimentation et le tabagisme qui soient les véritables responsables de la diminution du taux de DHEA et des autres hormones.
 
Ces hormones qui diminuent avec l’âge
 
courbe DHEAcourbe melatonineLes hormones servent essentiellement à coordonner le fonctionnement de nos organes. Secrétées par diverses glandes (thymus, glande pinéale…), elles sont indispensables à un bon fonctionnement de notre organisme, et leur concentration est également importante.
Le taux de certaines hormones diminue avec l'âge. Le thymus, qui produit une partie de nos hormones, disparaît également vers 40 ans.
La DHEA atteint un pic vers 20 ans, puis diminue progressivement pour tomber en chute libre à la cinquantaine (voir graphisme ci-contre).
Il en va de même pour la mélatonine qui atteint un pic dans l’enfance, décline à la puberté pour atteindre une sécrétion minimum au troisième âge (voir graphisme en-dessous).
On considère que cette diminution est un marqueur du vieillissement, c'est-à-dire que la mesure des taux d'hormones dans l'organisme est considérée comme un moyen fiable d'évaluer notre âge biologique, indépendamment du nombre de nos années.

Le graphique suivant montre le décroissement moyen observé par certaines publications du taux d'hormones avec l'âge. Ce décroissement est inégal selon les personnes et les sexes, il s'agit donc d'une moyenne.

Décroissance de certaines hormones avec l'âge (source : www.retourvital.com/HormonesEtAge.php)
 courbe hormone et age
 
  
























Sexe, cerveau et hormone
 
Nos humeurs, notre rythme de vie et notre vieillissement sont donc biologiquement déterminés, via nos hormones et les neuromédiateurs qui les produisent. Ainsi, dans l’historique de la découverte des hormones, qui est abordée dans L’homme hormonal (Hazard, Perlemuter, 1995), les docteurs Hazard et Perlemuter n’hésitent-ils pas à comparer la notion des humeurs à celle des hormones. Mais ce n’est pas tout. D’après certains chercheurs en neurobiologie, les hormones, qui déterminent aussi notre sexe, seraient aussi en partie responsables de la façon de nous servir de notre cerveau.
La testostérone développe :
·         La force musculaire (40 % de muscles chez l’homme, contre 23 % chez la femme) ;
·         La vitesse de réaction et même l’impatience (92 % des conducteurs qui klaxonnent à un feu rouge sont des hommes !) ;
·         L’agressivité, la compétition, l’instinct de domination ;
·         L’orientation dans l’espace ;
·         Le goût pour l’aventure, les expériences nouvelles et le risque ;
·         L’attrait pour une femelle jeune à protéger (et surtout, susceptible d’engendrer).
Les œstrogènes développent :
·         Les mouvements de précision : la femme peut plier facilement chaque doigt séparément ; elle est très supérieure à divers tests de dextérité ;
·         La graisse (protection et réserve pour le bébé) : 25 % de graisse chez la femme, contre 15 % chez l’homme ;
·         La mémoire verbale (les noms) et la mémoire de localisation des objets ainsi que la vision de près (« grand angle » pour repérer sa progéniture et toute intrusion étrangère) ;
·         Elle reconnaît et nomme les couleurs avec plus de précision (c’est le chromosome X qui est porteur des cônes, nécessaires à la vision des couleurs) ; 
·         L’attrait pour un mâle dominant, fort et expérimenté, socialement reconnu (donc moins jeune, mais susceptible de la protéger).
 
La question de savoir si l’homme et la femme ont des cerveaux différents fait débat et, pour certains (Vidal, Benoit, 2005) la question relèverait presque d’une certaine forme de misogynie. Pourtant, de récentes études ont montré que les femmes utilisées plus les deux hémisphères cérébraux que les hommes… sous l’action des sécrétions hormonales féminines ! (Cahili, 2009). Pour d’autres, par exemple le psychologue Serge Ginger (http://www.psycho-ressources.com/bibli/femmes-et-hommes.html), la question des sexes en matière cérébrale est plus tranchée. Selon lui, la femme est orientée dans le temps (cerveau gauche), alors que l’homme est orienté dans l’espace (cerveau droit). Toujours selon Serge Ginger :
• La femme « se repère » d’après des objets et des signes concrets : l’avantage des femmes dans les tests de remémoration et dénomination d’objets est très net.
• L’homme s’oriente dans une direction abstraite : il peut « couper par un raccourci », pour retrouver sa voiture ou son hôtel.
Les chercheurs expliquent ces nombreuses différences biologiques fondamentales entre hommes et femmes par la sélection naturelle tout au long de plus d’un million d’années de l’évolution de l’espèce humaine. Cette évolution adaptative aurait modelé nos cerveaux et nos organes des sens, à travers l’action conjuguée des hormones et des neurotransmetteurs :
• L’homme s’est adapté à la chasse sur de grands espaces (ainsi qu’à la guerre entre clans et tribus) impliquant une poursuite muette du gibier pendant plusieurs jours, puis le retour vers la grotte (sens de l’orientation).
• Le cerveau de la femme, pendant ce temps, s’est adapté à l’élevage de sa progéniture et au partage verbal, dans le cadre restreint de la grotte.
Ainsi, sur le plan biologique, les hommes sont programmés pour la compétition, les femmes pour la coopération.
Ces orientations seraient, selon le psychologue Serge Ginger, liées à la biologie (hormones et neurotransmetteurs). Elles se constitueraient dès les premières semaines de la vie intra-utérine et sont relativement peu conditionnées par l’éducation ou la culture. 
 
 
Horloge biologique et dépression
 
La chronobiologie est une discipline scientifique étudiant l'organisation temporelle des êtres vivants, des mécanismes qui en assurent la régulation et de ses altérations. Cette discipline traite essentiellement de l'étude des rythmes biologiques.
Un rythme biologique se caractérise par sa période, l'emplacement de l'acrophase (ou pic, ou sommet, ou zénith) de la variation dans l'échelle de temps de la période, l'amplitude et le niveau moyen de la variation.
En fonction de la période prépondérante, la chronobiologie distingue trois grands domaines de rythmes :
·         les rythmes circadiens, d'une période équivalant théoriquement à un jour (24 heures) ;
·         les rythmes ultradiens, d'une durée théoriquement inférieure à 24 heures ;
·         les rythmes infradiens, d'une période supérieure à 24 heures.
Parmi ceux-ci, il existe des rythmes circannuels ou saisonniers.
Les rythmes biologiques sont ajustables mais aussi persistants lorsqu’on coupe l'individu de tous signaux susceptibles de le resynchroniser. On peut déplacer leurs phases par la manipulation de la lumière et ainsi créer des avances ou des retards de ces phases, on peut ainsi en cas de pathologie remettre à l'heure l'horloge biologique et ainsi remettre en phase l'organisation temporelle de l'individu.
Selon certains chercheurs, notamment Emmanuel Haffen du Service de Psychiatrie de l’Adulte (CHU de Besançon), l’humeur suit une variation saisonnière dans l’épisode dépressif majeur. Il aurait une stabilité de la récurrence chez certains patients souffrant de troubles bipolaires, notamment au printemps (rechute maniaque) et à l’automne (rechute dépressive) avec influence de la latitude et du climat. On observe, en effet, un caractère cyclique de certains troubles de l’humeur : troubles bipolaires à cycles rapides et dépressions saisonnières, ou trouble affectif saisonnier (hiver et/ou été). La mélatonine jouerait un rôle dans l’altération du rythme circadien au cours de l’épisode dépressif majeur, avec une réduction de l’amplitude du rythme de sécrétion et inversion ou absence de pic nocturne
Ainsi, Emmanuel Haffen formule t-il une hypothèse chronobiologique de la dépression. Pour lui, la perturbation des rythmes circadiens est une des caractéristiques des maladies dépressives. La variation circadienne et interactions des différents systèmes monoaminergiques et neurohormonaux (sérotonine /noradrénaline /cortisol / mélatonine) en serait la preuve.
 
 
Régulation par la photo-périodicité des rythmes chronobiologiques

Intéressons nous au rôle des suprachiasmatiques. A l'origine des rythmes circadiens se trouvent les noyaux suprachiasmatiques (ou NSC), oscillateur central de notre horloge biologique. Ces deux noyaux de l'hypothalamus antérieur ont un rythme d'activité biochimique et électrique spontané qui est entraînée et synchronisée par la lumière du jour par l'entremise de la voie rétino-hypothalamique. À partir des noyaux suprachiasmatiques, les informations sont relayées à plusieurs structures dont la glande pinéale alors que les voies nerveuses font un long détour par la moelle épinière.
glandeTout ce trajet excitateur est indiqué en vert sur le schéma ci-haut. Comme il n’y a qu’une connexion inhibitrice (celle du NSC au noyau paraventriculaire) dans ce circuit, on comprend comment l’excitation lumineuse de la lumière du jour dans le NSC diminue en bout de ligne la production de mélatonine par la glande pinéale. Inversement, quand le soleil se couche, l’influence de la connexion inhibitrice diminue et permet aux connexions excitatrices d’augmenter la sécrétion de mélatonine dans la pinéale.mélatonine et noradrénaline


 
Source des images : http://lecerveau.mcgill.ca
 
 
 













C’est la noradrénaline qui est le neurotransmetteur principal régulant l'activité de la glande pinéale. En se fixant sur ses récepteurs, la noradrénaline active une cascade de seconds messagers contribuant à la synthèse de la mélatonine à partir de son précurseur le tryptophane. Cette mélatonine est déversée dans la circulation sanguine et peut ainsi atteindre tous les organes du corps. C’est ainsi qu’elle participe à la modulation des circuits du tronc cérébral qui contrôlent en dernier ressort le cycle veille-sommeil.
Enfin, soulignons qu’il existe des rythmes innés (endogènes) et des rythmes acquis (exogènes) et que, dans ce dernier cas, la testostérone et l’œstrogène sont stimulées à la puberté par le photopériodisme. La mélatonine et les hormones sexuelles sont donc toutes deux des hormones excitées par la photo-périodicité et, par conséquent, sont des hormones réglées par le Soleil.
 
Rythmes du corps exogènes (photopériodismse) et endogènes (génétique)
Rythmes exogènes
(photopériodisme)
Régulateur jour/nuit (24 h)
(horloge principale)
Rythmes endogènes
(génétique)
Glande surrénale
Hypophyse-hypothalamus
Epiphyse : rythme de 24 à 25 heures en condition d’isolement
Médullosurrénale
noradrénaline => adrénaline
Corticosurrénale :
o   cortisol (stress) =>
o   DHEA =>
o   Testostérone et œstrogène =>
 
Jour  Nuit
 
 
 <= mélatonine =>
 
 
<= Epiphyse : transformation de la sérotonine en mélatonine, la noradrénaline réglant l’épiphyse
axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien
 
 
 
Conclusion
 
Outre bien d’autres facteurs déterminants tels que l’environnement socioculturel, la génétique, l’hérédité ou l’histoire de chacun, le déterminisme biologique joue un rôle majeur sur nos humeurs, nos pathologies telle que la dépression, notre sexe, notre mode de pensée (par l’action hormonale sur le cerveau), nos facultés psychiques et physiques selon notre sexe, notre âge etc.… Tous ces facteurs hormonaux régulent nos rythmes de vie, que ce soit ceux de la journée ou de l’existence entière. Ce déterminisme biologique, véritable héritage de l’histoire et de la géographie humaine, s’est construit de la préhistoire à nos jours, soit sur environ 200.000 ans, et a connu bien des adaptations à l’environnement de l’Homme au fil des âges de l’évolution humaine. L’hypothèse anthropobiocosmologique pose donc la question de la nature de l’environnement auquel la biologie de l’Homme s’est adaptée, en supposant qu’elle puisse être aussi de nature cosmique, à savoir le ciel et les astres. Nous avons déjà vu que certaines hormones, comme la mélatonine et les hormones sexuelles, nous permettaient d’être en phase avec le cycle circadien de la lumière du Soleil. Nous verrons donc dans les rubriques suivantes, comment l’être humain a pu adapter ses rythmes biologiques à d’autres facteurs de l’environnement cosmique.
 



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