4 M ÉTHODES DU SYSTÈME HIS LOCAL
4.2 Théorie – paradigme
De nos jours, la vie quotidienne est soumise à des rythmes de plus en plus rapides et discordants, qui viennent bousculer nos propres rythmes intérieurs. Cette confrontation entre les rythmes imposés par le social et les rythmes biologiques internes non seulement existe, mais est même fondamentale, car elle contribue à la formation des états de stress ou d'angoisse et influe sur la qualité de notre énergie vitale. La connaissance de ces rythmes d’activité en éternelle interdépendance avec les rythmes internes, est donc indispensable, car ils influent sur notre corps et notre état mental.
4.2.1 Rythmes biologiques
L’organisme humain, comme celui de tous les êtres vivants, est soumis à des rythmes, succession d’événements et de variations qui se reproduisent à intervalles à peu près régulier. Ainsi, les neurones suivent des rythmes de fonctionnement de 0,01s à 10s, le rythme cardiaque se maintient autour de 1s, le rythme de production du calcium s’étend de 1s à 30 minutes, les hormones sont produites suivant des périodes de 10 minutes à 3 heures, le rythme circadien oscille entre 20 et 28 heures, le cycle ovarien est de 28 jours. En somme, on peut conclure que, partout où il y a de la vie, il y a des cycles. Chez l’être humain, ces rythmes sont principalement synchronisés par l’alternance jour-nuit : la stimulation photonique du nerf optique est transmise aux noyaux supra-chiasmatiques qui régulent la production des hormones d’activité (cortisol) et de repos (mélatonine). Un rythme biologique est donc une variation régulière et involontaire (donc prévisible) d’une fonction physiologique, d’un métabolisme, d’une activité cellulaire ou tissulaire, d’une tendance instinctive ou d’une fonction neuro-psychique. La chronobiologie, qui étudie cette structure temporelle, démontre l’existence d’une fluctuation périodique suivant une période d'environ 24 heures [108]. C'est le rythme circadien le plus évident. Il est qualifié de nycthéméral lorsqu'il mesure une période égale exactement à 24 heures. Notre température corporelle, poids, force musculaire, toutes les fonctions de l'organisme [108] suivent ces rythmes biologiques (cf. Figure 47). Pendant une phase nycthémérale, ils sont séparés en plusieurs groupes de faibles ou fortes amplitudes [109] et sont définis par :
− la période : intervalle de temps séparant la survenue de deux phénomènes identiques ;
− l'acrophase : l’instant du maximum de la valeur de l'amplitude ;
− la phase : le décalage par rapport à un instant de référence.
Leur période permet de classer ces rythmes en diverses catégories :
− ultradiens (d’une période inférieure à 24 heures). Exemple : le sommeil paradoxal survient toutes les 90 minutes chez l’homme ;
− circasemidiens (d’environ 12 heures) ;
− circadiens (d’une période d’environ 24 heures). Exemple : alternance veille-sommeil, température centrale ;
− infradiens (d’une période supérieure à 24 heures). Exemple : grossesses, etc. ;
− circannuels (d’une période voisine d’un an). Exemple : défenses de l’immunité, aptitudes psychomotrices réduites à la fin de l’hiver.
Nous pouvons également distinguer les rythmes à hautes fréquences (EEG, fréquence cardiaque, fréquence respiratoire), les rythmes à moyennes fréquences (vigilance, température centrale) et les rythmes à basse fréquence (menstruation).
Ces caractéristiques dynamiques, connues de l’organisme, lui permettent de prévoir les variations éventuelles de l’environnement et d'assurer une relative constance de son milieu intérieur (homéostasie prédictive). Les informations essentielles contenues dans ces rythmes biologiques ne peuvent, par-conséquent, être ignorées dans le cas de diagnostics. Une analyse chronobiologique, par exemple, basée sur l'amplitude circadienne, l'acrophase et la valeur moyenne sur 24 heures de la pression systolique, a permis de séparer les patients vivants des patients décédés cinq ans après un infarctus du myocarde [110].
Figure 47 : exemple de rythme circadien pour la pression systolique (SBP) d'une femme en bonne santé.
4.2.2 Rythmes sociaux
Nous qualifions de rythmes sociaux ou modes de vie, les rythmes circadiens de l’activité. Ils correspondent aux impératifs de la vie quotidienne (sommeil, repas, loisirs, etc.) et sont influencés par la société, le travail, l'éducation, la culture, l'environnement. Ces rythmes ne peuvent pas être ignorés dans le cas de suivis médicaux, car ils sont en interaction avec les rythmes internes de l’organisme. La faim, engendrée par l’exercice sportif par exemple, est régulée par l'hormone de l'appétit.
4.2.3 Notre hypothèse
On remarque que les rythmes biologiques et sociaux sont liés à l’activité physique des personnes. Nous allons faire, dans cette étude, l’hypothèse que les rythmes biologiques et sociaux sont liés à l’activité physique, et nous allons mesurer cette activité physique par les déplacements des personnes au sein de l’habitat (cf. Figure 48). Nous verrons s’il se dégage une tendance comportementale qui pourrait caractériser et différencier un comportement normal et un comportement pathologique. On essaiera également de voir s’il existe des stéréotypes de comportements pathologiques pouvant être mis en relation avec des pathologies existantes connues. Nous essaierons ainsi de mettre en place une nouvelle méthodologie comportementale de mesure des rythmes biologiques et sociaux qui n’a pas encore été abordée jusqu’ici dans la littérature. Cette méthodologie permettra la mise en place d’une nouvelle sémantique et une nouvelle sémiologie décrivant des pathologies en rapport avec l’activité comportementale. Nous utiliserons par la suite l’appellation « rythmes circadiens d’activité » (RCA) pour faire référence à cette mesure comportementale de l’activité des patients dans l’habitat.
Figure 48 : lien entre les rythmes sociaux/biologiques et l’activité comportementale.
La mesure des déplacements sera reliée à d’autres mesures (paramètres physiologiques, environnementaux et sonores) pour déterminer de façon plus précise différents profils de sujets et ainsi pouvoir effectuer une interprétation sémantique des différents profils mis en jeu.
Nous décrirons donc successivement des méthodes statistiques pour modéliser les déplacements, des descriptions regroupant des paramètres physiologiques et environnementaux pour modéliser des pathologies ou des conditions physiologiques particulières.
Nous avons récemment pris en compte le son dans le système, suite à une coopération entre le laboratoire CLIPS qui étudie le domaine de la surveillance audio (cf. annexe O) et notre équipe (projets RESIDE-HIS et DESDHIS). L’incorporation de données sonores aux données déjà
Rythmes
biologiques
(mesurables)Rythmes
sociaux
(non mesurable)Activité
comportementale
RCA
(mesurable par capteurs non invasifsexistantes permet, par des méthodes de fusion de données, de lever le doute de certaines situations ambiguës lors du déclenchement de fausses alertes.