L'organisme est programmé en fonction du fuseau horaire où il habite. C'est ce qu'on appelle le rythme circadien. C'est lui qui contrôle la routine quotidienne comme l'heure du coucher, des repas, la température du corps et la digestion. Lorsqu'un individu traverse différents fuseaux horaires, le corps n'a pas le temps de s'habituer à ce nouveau rythme, la production de mélanine baisse et c'est la raison pour laquelle le syndrome du décalage horaire se déclenche.
Les signes cliniques les plus fréquents sont un dérèglement de l'horloge interne (problème de cycle de sommeil) et de la fatigue. Ces symptômes sont provoqués car l'organisme est perturbé par la luminosité à l'heure où habituellement le corps doit se repose. Ainsi peuvent apparaître des somnolences, de l'irritabilité, et une confusion générale. Des nausées, des maux de tête, des pertes de concentration, ou un dérèglement des menstruations (chez les femmes) peuvent également se produire.
Afin de prévenir et traiter les symptômes du décalage horaire, il est possible de bénéficier d'un médicament conçu à base de mélatonine. C'est une hormone produite par la glande pinéale. En temps normal, elle est sécrétée la nuit uniquement et est indispensable à la phase de sommeil. Lors d'un décalage horaire brutal, le rythme de sécrétion de la mélatonine met quelques jours avant de redevenir normal expliquant ainsi les troubles du sommeil observés.
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