Definimos los ritmos circadianos como las oscilaciones o variaciones de las variables biológicas en intervalos regulares de aproximadamente 24 horas, es decir, los cambios físicos, mentales y de conducta naturales que tienen lugar a lo largo de 24 horas. Existen ritmos circadianos en animales, plantas e incluso microbios.
Son procesos endógenos naturales generados, sobre todo, por la influencia de la luz y la oscuridad. La palabra circadiano proviene del latín circa, alrededor, y diem, día.
Diferentes ritmos circadianos
Existen algunos ejemplos de ritmos circadianos que se producen en nuestro organismo:
- Ciclo sueño-vigilia
- Temperatura corporal
- Regulación hormonal (cortisol)
- Digestión y hábitos alimentarios
- Ritmo respiratorio
- Presión arterial
- Excreción de agua y urea en orina
En general estos ritmos o ciclos aumentan durante el día y disminuyen durante la noche. Estos ritmos cíclicos han sido observados y estudiados por el ser humano desde tiempos antiguos y hasta hace algunos siglos se atribuían a la influencia de los factores externos sobre nuestras funciones fisiológicas.
Reloj biológico
Existen los llamados relojes biológicos que regulan los ciclos circadianos, estando presentes en todos los órganos y tejidos del organismo. Estos relojes biológicos se encuentran en moléculas determinadas (proteínas) que interactúan con las células de todo el organismo.
Estas moléculas son las responsables de regular o ajustar nuestros ritmos circadianos y sincronizar nuestras actividades internas con el ambiente externo.
Aunque el ritmo luz/oscuridad es claramente el principal ritmo para todos los organismos, otros factores como las interacciones sociales, la actividad o el ejercicio, e incluso la temperatura también pueden modular estos ritmos.
Los ritmos circadianos parecen generarse a nivel celular, por lo que se sugiere que un ciclo en la activación de ciertos genes podría ser la base de estos ritmos, es decir, el hecho de que los ritmos circadianos tienen una base genética.
Reloj principal
Existe un reloj biológico principal en cada individuo, alojado en el cerebro. Se encarga de sincronizar y mantener el buen funcionamiento de todos los relojes biológicos del organismo.
Este reloj principal se encuentra alojado en el núcleo supraquiasmático, que se encuentra en una región en la base del cerebro llamada hipotálamo anterior que recibe información a través de los ojos. Desde el cerebro se transmiten señales que actúan sobre otras células nerviosas y que también se distribuyen a otras células a través de señales neurohormonales.
Ritmo circadiano sueño-vigilia
Así pues, los ritmos circadianos pueden influir en varios aspectos del organismo como los ciclos de sueño-vigilia, la secreción hormonal, los hábitos alimentarios u otras funciones importantes del cuerpo.
En el caso del sueño, los ritmos circadianos son los que ayudan a determinar los patrones de sueño: el núcleo supraquiasmático, situado en el hipotálamo, controla la producción de melatonina, es decir, la hormona del sueño.
Hipotálamo
El hipotálamo recibe la información sobre la luz que existe en la retina a través del nervio óptico que posteriormente recibe el cerebro para posteriormente liberar y segregar melatonina a través de la glándula pineal.
En el ritmo circadiano normal, cuando empieza a oscurecer, nuestro cuerpo comienza a aumentar la temperatura corporal periférica y segrega la melatonina, producida por la glándula pineal. Es cuando comenzamos a sentir somnolencia y se produce el sueño durante la noche.
Función no visual de la vista
Actuales investigaciones han confirmado que existen células específicas en el ojo cuya función no está relaciona con la vista sino con la regulación de otras funciones del organismo.
Estas células presentan un papel relevante en la función no visual de la luz, ya que la retina humana presenta una curva de sensibilidad a la luz que tiene tendencia al color azul, que provoca la producción de melatonina y disminuye la producción de cortisol. Este es el motivo por el que los distintos ambientes lumínicos pueden cambiar o desincronizar el reloj biológico.
El sueño está sujeto a dos mecanismos de control esencialmente independientes: el reloj circadiano que regula la tendencia a dormir y la presión homeostática de la duración de la vigilia previa (acumulación de cansancio).
Qué ocurre cuando se alteran los ritmos circadianos
Existen una serie de factores que pueden llegar a alterar esos ritmos. La alteración del ritmo circadiano puede producirse por una alteración o mutación genética o por factores externos cambios del estilo de vida, cambios en los patrones de sueño, mala alimentación, sedentarismo, desajustes horarios, presencia de dispositivos electrónicos, etc.
Un ejemplo típico es el desajuste horario cuando viajamos a otras partes del mundo con la aparición del Jet lag en el que se produce un desequilibrio entre el ritmo circadiano y el nuevo horario de luz/oscuridad, que desencadena una alteración temporal en las funciones fisiológicas, como los patrones de sueño y alimentación. Este fenómeno desaparece cuando el organismo se sincroniza con el nuevo ciclo.
Otros trastornos
También existen enfermedades y trastornos derivados de un ritmo circadiano desajustado como son:
- Trastornos del sueño
- Trastornos metabólicos. Diabetes. Obesidad
- Deterioro cognitivo y pérdida de memoria
- Trastorno bipolar
- Trastorno afectivo estacional
- Fibrosis o cicatrización exagerada
- Depresión
- Otros
Muchos efectos producidos por alteración de los ritmos circadianos pueden estar relacionados con alteraciones en el ciclo de sueño-vigilia. Algunos procesos rítmicos se ven más afectados por el reloj circadiano que por el estado de sueño-vigilia, mientras que otros ritmos dependen más del estado de sueño-vigilia.
Por tanto, el conocimiento del funcionamiento de nuestro reloj biológico es clave realizar cambios en nuestra vida Que nos ayudarán a ajustar el ritmo circadiano. Realizar acciones tan sencillas como ajustar gradualmente los horarios de las comidas, rutinas para dormir, evitar dispositivos electrónicos, cuidar nuestra alimentación, practicar deporte o ejercicio regularmente, etc. nos ayudará a mejorar nuestra salud y reducir los efectos de las alteración de los ritmos circadianos.
Referencias
- Alonso de Caso Vera, S. (2018). Relación entre ritmos circadianos y plasticidad neuronal.
- Jaim Etcheverry, G. (2017). Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2017: Nuestros complejos ritmos interiores. Medicina (Buenos Aires), 77(6), 524-526.
- Huang, W., Ramsey, K. M., Marcheva, B., & Bass, J. (2011). Circadian rhythms, sleep, and metabolism. The Journal of clinical investigation, 121(6), 2133-2141.
- Patke, A., Young, M. W., & Axelrod, S. (2020). Molecular mechanisms and physiological importance of circadian rhythms. Nature reviews Molecular cell biology, 21(2), 67-84.
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