EL RITMO CIRCADIANO

EL RITMO CIRCADIANO


Los ritmos circadianos son cambios físicos, mentales y conductuales que siguen un ciclo diario, y
que responden, principalmente, a la luz y la oscuridad en el ambiente de un organismo.


Dormir por la noche y estar despierto durante el día es un ejemplo de un ritmo circadiano
relacionado con la luz. Los ritmos circadianos se encuentran en la mayoría de los seres vivos,
incluidos los animales, las plantas y muchos microbios diminutos, no solo en las personas. Así,
unos animales y plantas, incluidos los humanos, despliegan toda su actividad durante el día y
luego se pasan la noche durmiendo, replegados y en reposo, mientras otros despiertan al
anochecer y pasan las horas de oscuridad desarrollando su actividad para dormir durante el día.
Como se observa, las condiciones de luz y temperatura parecen determinantes en estos ciclos, sin
embargo, diversos experimentos han observado que esos ritmos se mantienen incluso cuando se
aísla al organismo de las variaciones externas. Nuestros cuerpos, y los de la mayoría de los seres
vivos, funcionan por sí mismos en ritmos de 24 horas.

EL RELOJ BIOLÓGICO Y LOS RITMOS CIRCADIANOS

En ocasiones, al ritmo circadiano se lo conoce coloquialmente como reloj biológico o reloj interno.
Pero ¿los relojes biológicos son lo mismo que los ritmos circadianos? No, pero están relacionados.
Los relojes biológicos producen ritmos circadianos y regulan su programación.
En el cerebro hay un reloj central, situado en el hipotálamo y formado por un grupo de
aproximadamente 20 000 neuronas que forman una estructura llamada núcleo supraquiasmático
o NSQ, que recibe información directa de los ojos y coordina todos los relojes biológicos, situados
en casi todos los órganos y células.
El primero en estudiar el reloj biológico fue el astrónomo Jean Jacques d’Ortous de Mairan
durante el siglo XVIII. Se fijó en que las hojas de la mimosa se abrían hacia el sol durante el día y secerraban por la noche. Se preguntó qué ocurriría si la planta se expusiera a una oscuridad
constante y descubrió que, independientemente de la luz, las hojas seguían su oscilación normal.
En la década de los 70 fueron Seymour Benzer y un estudiante, Ronald Konopka, quienes se
preguntaron si sería posible identificar los genes que controlan estos ritmos circadianos en las
moscas de la fruta y descubrieron que las mutaciones de un gen desconocido los interrumpían.
Los ahora galardonados con el Nobel, que también se habían fijado en estos insectos, tenían como
objetivo descubrir cómo funciona realmente el reloj interno. Así, en 1984, Jeffrey Hall, Michael
Rosbash y Michael Young, lograron aislar el gen. Hall y Rosbash descubrieron posteriormente que
la proteína codificada se acumulaba durante la noche y se degradaba durante el día, en ciclos de
24 horas.
En concreto, hay un grupo de proteínas, llamadas PER y CRY, que actúan acumulándose en las
células e introduciéndose en su núcleo. Cuando esto ocurre, esas proteínas se unen a otra,
bautizada como CLOCK-BMAL1, que a su vez está unida al ADN responsable de producir más o
menos de las primeras proteínas.
Esto pone en marcha el siguiente círculo: la acumulación y acción de proteínas del tipo PER y CRY
causa que el ADN detenga su producción, pero cuando los niveles de PER y CRY dentro de las
células disminuye, el ADN comienza a producirlas de nuevo. Todo el ciclo se completa en un
periodo aproximado de 24 horas, coincidiendo con el reinicio de un nuevo ciclo circadiano.
Cómo la acumulación y desacumulación de estas proteínas repercute en las variaciones
observables dentro de los ciclos circadianos está aún por averiguar, así como las funciones que
cumple cada una y cómo afectaría a nuestro cuerpo una alteración en sus niveles. Pero esto es una
etapa más de la investigación.


La comprensión de lo que hace funcionar los relojes biológicos puede conducir a tratamientos
para los trastornos del sueño, la obesidad, los trastornos mentales, el desajuste horario y otros
problemas de salud. También puede mejorar las formas en que las personas se ajustan al trabajo por turnos en la noche. Una mayor comprensión sobre los genes responsables de los
ritmos circadianos también nos ayudará a entender los sistemas biológicos y el cuerpo humano.


CÓMO NOS AFECTAN LOS RITMOS CIRCADIANOS

Como acabamos de ver, hay factores naturales en el cuerpo que producen ritmos circadianos; sin
embargo, las señales del ambiente también los pueden afectar.
El reloj central se guía por la luz solar que entra a través de la retina y a su vez transmite la señal al
resto de relojes secundarios. Por tanto, el punto básico que pone en hora el reloj interno, es decir,
el ritmo circadiano, es el rítmico suceder de la noche y el día, el sueño y la vigilia.

Por lo tanto, la principal señal que influye en los ritmos circadianos es la luz del día, la cual puede
activar y desactivar los genes que controlan la estructura molecular de los relojes biológicos.


El cambio de los ciclos de luz-oscuridad puede acelerar, desacelerar o reiniciar los relojes
biológicos, así como los ritmos circadianos.


Los ritmos circadianos pueden influir en los ciclos de sueño-vigilia, la secreción hormonal, los
hábitos alimentarios y la digestión, la temperatura corporal, y otras funciones importantes del
cuerpo. Los relojes biológicos que funcionan rápida o lentamente pueden producir ritmos
circadianos alterados o anormales.
Los ritmos irregulares se han relacionado con varias afecciones médicas crónicas, como trastornos
del sueño, obesidad, diabetes, depresión, trastorno bipolar y trastorno afectivo estacional.


El sueño, la temperatura corporal y la actividad hormonal están relacionadas: la temperatura del
cuerpo desciende algunos grados a última hora de la tarde, cuando se acerca la hora de dormir
y, por tanto, dejar el cuerpo en reposo, mientras que aumenta en las últimas horas del sueño,
preparando al organismo para la hora de levantarse.


RITMOS CIRCADIANOS Y SUEÑO

Los ritmos circadianos nos ayudan a determinar nuestros patrones de sueño. El reloj principal del
cuerpo o NSQ controla la producción de melatonina, una hormona que hace dar sueño. Este
recibe información sobre la luz que entra en los nervios ópticos, los cuales trasmiten información
de los ojos al cerebro. Cuando hay menos luz (como por la noche) el NSQ le dice al cerebro que
produzca más melatonina para hacer que le dé sueño.
Por ese motivo, la exposición prolongada a luz muy brillante, especialmente durante la noche,
por ejemplo en horarios nocturnos, puede alterar nuestros ciclos circadianos y causar entre otros,
problemas de sueño o desajustes hormonales.
También por esta razón, un estudio determinó que utilizar móviles o tablets antes de dormir
puede favorecer el insomnio: su luz estimula las retinas y confunde al núcleo supraquiasmático,
que ya se estaba preparando para reducir la actividad durante el sueño.
En cuanto a la siesta, aunque está considerada una tradición exclusivamente española, el sopor
que aparece entre las 14 y las 16:00 h es algo universal. Según los expertos, unas 8 horas después
de despertarnos, el cuerpo entra en una fase de reposo que no llega a ser absoluto pero que todos
percibimos y por la que nos pasamos esas primeras horas de la tarde sufriendo un ligero
aletargamiento.
Por otra parte, la actividad física influye en los ritmos internos y, aunque hacer ejercicio a
cualquier hora siempre será mejor que no hacerlo, conviene evitar que el entrenamiento sea justo
antes de irse a dormir, porque este espabila y puede dificultar el sueño después.

NUTRICIÓN Y RITMO CIRCADIANO

La dieta puede provocar un desajuste en nuestro reloj biológico. Los nutrientes pueden modular la
expresión de determinados genes, regulados por el ritmo circadiano, los cuales alterarán el
comportamiento de la alimentación en el hipotálamo.
Como ya se ha indicado, el reloj central tiende a sincronizarse con los ciclos de la luz y la oscuridad,
mientras que los relojes situados en los órganos periféricos, tales como pueden ser los del hígado
y el tejido adiposo, pueden verse afectados también por factores internos (tamaño corporal, edad,
sexo, estado reproductor, metabolismo, etc.) y/o externos (temperatura, hora del día, estación del
año, actividad física, la dieta…).
El ritmo circadiano también puede sincronizarse con la alimentación y la digestión, ya que el
intestino se mantiene realmente activo durante el día, siendo el momento óptimo para los
procesos requeridos para la absorción eficiente de los nutrientes.
Existen hormonas, como por ejemplo la leptina y la adiponectina, encargadas de regular la ingesta,
que tienen un ritmo circadiano. La concentración de leptina es mayor durante la noche y los
niveles de adiponectina caen durante la noche (van a la inversa). Los niveles de leptina también se
ven influenciados por el ayuno o la ingesta, el IMC, elsexo, etc.
Hay estudios que demuestran que personas obesas tienen altas concentraciones de leptina y bajas
de adiponectina en tejido adiposo, provocando cambios metabólicos en los órganos; por ejemplo,
en el hígado se produce una resistencia a la insulina y consecuentemente un aumento de la
concentración de glucosa en sangre, desencadenando lo que llamaríamos diabetes tipo II.
Además, el hipotálamo recibirá la información de estas hormonas y la interpretará aumentando
aún más la ingesta y disminuyendo el gasto energético. En cambio, altos niveles de adiponectina
mejorarían la utilización de la glucosa por los distintos órganos, teniendo un papel protector a
nivel cardiovascular.
Cambios en los horarios de la alimentación puede dar lugar a interrumpir el ritmo normal de la
función intestinal y conducir a problemas gastrointestinales.


La crononutrición es una disciplina emergente que aprovecha la influencia de lo que comemos y
nuestro metabolismo en nuestros ritmos circadianos en beneficio de nuestra salud. En general,
se trata de acompasar nuestras comidas a ese ritmo interno para ingerir los nutrientes en los
momentos en los que el cuerpo va a estar más activo y evitar el picoteo a cualquier hora o los
ayunos prolongados.


EL JET LAG, UN DESAJUSTE DEL RITMO CIRCADIANO

El jet lag es un cambio brusco de horario que ocurre cuando se viaja y se pasa por diferentes zonas
horarias.
Al pasar por diferentes zonas horarias, los relojes biológicos serán diferentes del tiempo local; por
ejemplo, si se vuela en dirección este de California a Nueva York, se “pierden” tres horas. Cuando
uno se despierta a las 7:00 a.m. en la costa este, su reloj biológico todavía está funcionando con la
hora de la cosa oeste; por lo tanto, se siente de la forma en que se sentiría a las 4:00 a.m. Sus
relojes biológicos se reiniciarán, pero esto suele tomar unos días.
Para finalizar, aunque por lo general los seres humanos somos diurnos, no todos tenemos
exactamente el mismo ritmo, por eso hay gente que prefiere madrugar y acostarse temprano y
otros para los que el día cunde mucho más si trasnochan y luego pueden dormir hasta tarde.
Ni siquiera una misma persona tiene el mismo ritmo interno toda su vida. Los cambios con la
edad son muy comunes, especialmente el que ocurre durante la adolescencia, que favorece el
acostarse y levantarse tarde, y otro llegada la mediana edad, que es cuando las personas
comienzan a preferir levantarse más temprano y tienden a reducir las horas de sueño.

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