Los ritmos circadianos
Todos los seres vivos, durante las 24 horas del día, mostramos funciones oscilatorias. Estas funciones cambian según la luz y la estación del planeta. De ello se encargan los ritmos circadianos, de mantener un equilibrio en nuestro cuerpo basándose en la luz y oscuridad.
Un ritmo biológico es una variación regular de una función orgánica relacionada con el curso del tiempo. De acuerdo con las variaciones biológicas del tiempo, existen diferentes tipos de ritmos biológicos: circadianos, infradianos y ultradianos (1).
Así, los ritmos circadianos hacen referencia a aquellos que se producen durante las 24 horas del día. Por su parte, los ritmos infradianos son aquellos cuyas variaciones regulares se registran en un tiempo mayor a 24 horas. Mientras, el ritmo ultradiano hace referencia a las variaciones registradas en un tiempo menor a 24 horas.
El primero en utilizar el término ritmo circadiano fue el doctor Franz Halberg. Etimológicamente, su significado es ‘ciclo cercano a 24 horas’. Sin embargo, algunos autores consideran que este ciclo fluctúa entre las 24 y las 25 horas (2, 3). La organización del sistema circadiano está compuesto por:
- Componente visual integrado por fotoreceptores.
- Estructuras marcapasos que generan la señal circadiana.
- Vías eferentes desde los marcapasos hasta los sistemas efectores.
Es el núcleo supraquiasmático el que se encarga de recibir toda la información sobre el medio. Este recibe información directamente de la luminosidad del medio ambiente a través de los nervios.
Otra de las estructuras de gran importancia en los ritmos circadianos es la glándula pineal. Esta secreta melatonina, la cual regula ritmos circadianos y diversos procesos fisiológicos.
¿Cómo funcionan los ritmos circadianos?
Cada parte que hemos mencionado tiene su función. Estas son:
El núcleo supraquiasmático (NSQ)
El núcleo supraquiasmático tiene interacciones en etapas de sueño o en ciertos procesos cuando estamos despiertos. A través de los nervios retino hipotalámicos, este núcleo recibe información sobre la luminosidad del exterior.
Estos nervios retino hipotalámicos actúan como reloj circadiano responsable del ciclo sueño-vigilia. Para generar esta acción, la luz debe ser recaptada por células ganglionares fotosensibles en la retina. Así, se transforma en impulsos nerviosos que llegan al NSQ (1).
La glándula pineal
La glándula pineal se encuentra en el epitálamo entre ambos tubérculos cuadrigéminos superiores. Esta glándula recibe información sobre la luz del ambiente a través de:
- La vía retina (NSQ)
- Proyecciones descendientes autonómicas a la columna intermedio cervical (ganglios simpáticos cervicales superiores)
- Intervación simpática posganglionar pineal.
Esta glándula sintetiza melatonina, que influye en la regulación del sistema neuro endocrino, regula ritmos circadianos y diversos procesos fisiológicos. La variación lumínica y oscuridad en la síntesis de melatonina es el hecho esencial que explica la participación de la glándula.
Así pues, se entiende que en la fisiología de los ritmos biológicos la melatonina abre las puertas del sueño con el objetivo de inhibir la actividad promotora de la vigilia del núcleo suprquiasmático.
Aspectos históricos de los ritmos circadianos
Desde tiempos remotos, las personas hemos tratado de ceñirnos a los horarios que marca la rotación de la Tierra. Es por eso que el ser humano se ha centrado en realizar sus actividades por el día mientras el descanso lo reservaba para las horas de oscuridad. Gracias a la aparición de la lámpara incandescente esto pudo cambiar y la vida nocturna se hizo algo más posible.
En el siglo XVIII comenzaron a describirse los ritmos de los procesos biológicos. Sin embargo, no fue hasta 1959 que se comenzaron a describir los ritmos circadianos. Así, en 1960 se crea una nueva disciplina biológica llamada la cronobiología y 11 años más tarde aparece la cronobiología médica (4).
En el año 2007 la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) determinaron que la disrupción del ritmo circadiano podría ser una causa de cáncer en humanos (5).
Parece, pues, que los cambios en el ritmo circadiano determinan un patrón que necesita ser corregido para evitar ciertas alteraciones del cuerpo. Estas pueden ser de muchos tipos:
- Del sistema digestivo.
- Cardiovascular.
- Patrón de sueño.
- Síntesis de adrenalina.
- Comportamiento.
- O modificaciones de la actividad hormonal.
La influencia de la melatonina y los ritmos biológicos en la homeostasis han de seguir siendo investigados. La cronobiología, crono farmacología o crono toxicología son algunas de las áreas de la ciencia que se ocupan de investigar los ritmos circadianos y su actividad en el cuerpo humano. Ello arroja luz, en muchas ocasiones, sobre enfermedades como el cáncer; por eso resulta tan importante seguir teniendo en cuenta cómo afectan los ritmos circadianos a nuestro ciclo vital.
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Torres, J. S. S., Cerón, L. F. Z., Amézquita, C. A. N., & López, J. A. V. (2013). Ritmo circadiano: el reloj maestro. Alteraciones que comprometen el estado de sueño y vigilia en el área de la salud. Morfolia, 5(3).
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Dvorkin, M., & Cardinali, D. (2003). Best&Taylor Bases Fisiológicas de la práctica Médica. Décimo tercera edición en español. Madrid España. Editorial Medica Panamericana.
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Martínez, G. (2009). Regulación circadiana del comportamiento: diferencias entre especies diurnas y nocturnas. Universitas Psychologica, 8(2), 487-496.
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Ángeles-Castellanos, M., Rodriguez, K., Salgado, R., & Escobar, C. (2007). Cronobiología médica. Fisiología y fisiopatología de los ritmos biológicos. Rev Fac Med UNAM, 50(6), 238-41.
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Sigurdardottir, L. G., Valdimarsdottir, U. A., Fall, K., Rider, J. R., Lockley, S. W., Schernhammer, E., & Mucci, L. A. (2012). Circadian disruption, sleep loss, and prostate cancer risk: a systematic review of epidemiologic studies. Cancer Epidemiology and Prevention Biomarkers, 21(7), 1002-1011.
