Méthodologie d'analyse des rythmes dans les systèmes non linéaires (Extrait)

Les Rythmes Lectures et théories, sous la direction de J.J. Wunenburger Centre culturel international de Cerisy, "Conversciences", p 31-56, L'Harmattan, ISBN 2-7384-1355-2 Copyright(c) L'Harmattan

I. INTRODUCTION A L'ETUDE DES RYTHMES

L'activité rythmique ou cyclique est une des propriétés fondamentales des rythmes, aussi l'étude des rythmes biologiques suscite depuis plus d'une quinzaine d'années un intérêt croissant. (1) (2)

Ces études montrent des relations entre les systèmes vivants et leurs environnements beaucoup plus étroites qu'on ne l'aurait pensé auparavant. Certaines observations portent à penser que le moment d'une action thérapeutique sur un organisme vivant peut avoir une incidence sur son efficacité. En effet certains travaux ont soulevé l'hypothèse qu'une action chirurgical était plus efficace à certaines heures de la journée et qu'il pouvait en même pour l'administration de médicaments. (3) (4)

Il y a aussi un intérêt épistémologique à savoir si les facteurs provoquant ces cycles sont de caractère endogène ou exogène ou encore dus à une interaction entre les deux. Il est certain que si la plupart des systèmes biologiques ont des cycles, cela est dû en grande partie à la succession de la lumière et de l'obscurité. Mais en l'absence de stimulation lumineuse on peut se demander quand ces rythmes continuent, s'il s'agit d'un rythme endogène appris par exemple au cours de l'évolution. Les rythmes de 24 heures ne sont pas les seuls rythmes biologiques décelables dans les systèmes vivants, il existe aussi des rythmes de plus longue période (rythmes mensuels, annuels, pluriannuels) et des rythmes plus courts (rythmes de quelques heures, de quelques minutes, ou de l'ordre de la seconde, etc.)

Par conséquent, l'étude de données provenant de fluctuations biologiques peut être le moyen de mettre en évidence l'existence d'un rythme sous-jacent. On peut par exemple s'intéresser aux variabilité périodiques dans des mesures comme la concentration sanguine d'hormones, la pression artérielle dans certaines pathologies, la sensibilité de récepteurs pharmacodynamiques à un principe actif, le rendement d'un compartiment biologique pour des réactions enzymatiques établies.

Avant d'aborder les traitements statistiques nécessaires à la détection des cycles dans un système, il est indispensable de représenter le système à étudier par un modèle: un modèle explicatif ou un modèle représentatif et prédictif. Comme les systèmes vivants sont particulièrement complexes et que leurs réponses aux sollicitations de leur environnement le sont également, nous nous bornerons à structurer un modèle représentatif Dans cette représentation nous devons considérer deux classes principales: les système linéaires et les systèmes non linéaires.

1. HALBERG F. (1963) Circadian (about 24 hours), Rhythms in experimental medicine. Proc. Royal Med. 253256

2. REINBERG A. (1966) L'homme et les rythmes circadiens, Cahiers Sandoz, 8, 1.50.

3. REINBERG A. and Sidi E. (1966) Circadian changes in the inhibitory effects of an antihistaminic drug-in man. I. Invest, Dermat. 46.115.

4. REINBERG A., HALBERG F., GHATA J. GERVAIS P., ALBULKEER C., DUPONT J., GAUDEAU C. (1970) Rythmes circadiens de diverses fonctions physiologique de l'homme, Association des physiologistes de Grenoble 1-3.