Le cycle circadien : un rôle majeur sur l’exercice et les performances chez le cheval

Comme tous les mammifères, le cheval possède une « horloge biologique » interne  et a un fonctionnement rythmé, à la fois sur la journée et les périodes de l’année. Ces rythmes sont à l’origine des périodes de reproduction, de mue (chute du poil) ou encore de performances chez les chevaux. Dans cet article, nous vous proposons de faire le point sur ces rythmes, leurs impacts sur l’utilisation de nos chevaux et les facteurs pouvant les influencer et améliorer les performances sportives de nos chevaux.

Le rythme circadien (d’une durée de 24 heures) ou le rythme circannuel (d’une durée d’un an) est une caractéristique endogène (ressort du fonctionnement interne) et permet aux organismes vivants (bactéries, plantes, animaux, humains) d’adapter leurs processus physiologiques au moment de la journée et à la saison de manière anticipée. Ces rythmes circadiens propres à chaque être vivant sont synchronisés à ceux de la planète (rotation journalière et annuelle de la Terre).  Comme pour l’homme, le fonctionnement du cheval est régi par un système circadien composé d’un réseau de rythmes circadiens, intervenants dans son cycle activité/repos ; comme la sécrétion hormonale (cortisol, testostérone), l’activité cardiovasculaire, le métabolisme (réaction chimique interne), l’immunité, la température, la vivacité d’esprit, et la performance musculo-squelettique. À l’échelle de l’année, ce système contrôle la reproduction, la pousse des poils, la migration, etc. Les chevaux ont donc une horloge biologique interne et subissent comme nous le décalage horaire lors des longs trajets comme pour des compétitions internationales par exemple. Nous vous présentons donc quelques facteurs permettant de contrôler le cycle circadien chez le cheval, afin d’optimiser ses performances sportives.

Il existe plusieurs types de lumière ayant des effets différents sur le corps et le métabolisme du cheval. Dans le cadre de cet article, nous allons nous concentrer sur la lumière bleue, très présente dans la lumière du jour naturelle, et la lumière rouge, correspondant à la lumière de la nuit.
Lorsque la rétine du cheval capte la lumière, des cellules (les photorécepteurs) vont envoyer un message au cerveau afin que celui-ci indique à l’ensemble du corps à quel moment de la journée et de l’année il se trouve en fonction de la luminosité. La lumière stimule les photorécepteurs du cheval et son cycle circadien en envoyant des messages au cerveau via des transmetteurs. En fonction des ondes de lumières captées par les photorécepteurs, les transmetteurs ne sont pas les mêmes et diffèrent donc entre la lumière bleue (lumière du jour) et lumière rouge (lumière de nuit). Un de ces transmetteurs, la mélatonine, est une hormone produite dans le noir et très sensible à la lumière bleue. Lorsque son taux augmente avec la baisse de la luminosité, elle provoque l’endormissement du cheval. Lorsque son taux baisse avec le rallongement des journées au printemps, elle indique, entre autres, le bon moment pour se reproduire. La mélatonine sert donc d’horloge biologique aux chevaux.
Si la lumière est bien connue pour son rôle sur le déclenchement des chaleurs et de la période de reproduction chez la jument, elle l’est moins pour son rôle sur les activités et l’expression des gènes musculaires chez le cheval. Et pourtant, diverses expériences ont mis en avant le fait que la lumière bleue jouait un rôle essentiel sur le niveau d’activité du cheval et que, ce si ce dernier en était privé, même sur une courte période, son niveau d’activité musculaire diminuait instantanément. Or, les lumières artificielles (fluorescentes et incandescentes) que l'on utilise le plus souvent dans les écuries n'ont que peu d'effets biologiques car elles ne contiennent que très peu, voire pas du tout, de cette fameuse lumière bleue.

Au-delà des apports nutritionnels nécessaires au bon fonctionnement de l’organisme du cheval, l’heure à laquelle les chevaux sont nourris joue également un impact sur leur niveau d’activité. Une étude a été menée sur plusieurs chevaux à l'entraînement, ayant un accès au foin à volonté et nourris en aliment concentrés tous les matins à 08h00 pendant une année. Plusieurs capteurs étaient posés sur ces chevaux pour mesurer leur activité musculaire. Aucune lumière artificielle bleue ou rouge n’a été utilisée pendant cette expérience, les chevaux étant uniquement exposés à la lumière naturelle. Les relevés des capteurs ont mis en évidence le fait que le pic d’activité de ces chevaux se trouvait aux alentours de 14h00, quelque soit la période de l’année (et donc l’heure du lever et du coucher du soleil). Une distribution de l’alimentation à heure fixe semble donc être un bon moyen d’influencer l’heure de performance optimale des chevaux à l'entraînement.

La majorité des chevaux de sports et de courses sont entraînés 4 à 6 fois par semaine. Si les jours de travail sont souvent identiques d’une semaine à l’autre, les heures d'entraînement ne le sont pas forcément. Or, il a été démontré qu’entrainer un cheval tous les jours à heure fixe optimiserait ses performances et son développement musculaire. En effet, le corps du cheval va s’habituer à solliciter ses muscles de façon intensive à heure fixe et va donc, sur du long terme, anticiper cette sollicitation et se préparer avant l'entraînement. Les gènes des muscles vont apprendre à donner le meilleur de leurs capacités à ce moment précis de la journée (repéré par la luminosité et le cycle circadien endogène du cheval !). 

Si le cheval, comme tout être vivant, possède un cycle circadien et circannuel endogène (naturel) basé sur la rotation journalière et annuelle de la Terre, il existe plusieurs facteurs pouvant influer sur ce cycle naturel et optimiser ses performances sportives. L’exposition à la lumière bleue reste, aujourd’hui encore, le facteur d’influence le plus efficace sur le cycle circadien des chevaux. Il est donc important de le prendre en compte, notamment pour des chevaux de sports ou de courses qui vivent généralement en intérieur (on vous le rappelle, les lumières fréquemment utilisées dans les écuries ne correspondent pas aux ondes de la lumière naturelle et ne permettent pas au cheval d’être à son niveau d’activité maximum). Il existe aujourd’hui différentes possibilité d’exposer artificiellement son cheval à la lumière bleue pour optimiser ses performances, notamment via le plafonnier  qui propose des solutions individuelles ou collectives pour les chevaux de votre écurie