Dallo scrittore Myprotein Alberto Baduini, studente in Fisioterapia.
Che Cos'è il Ritmo Circadiano?
Il ritmo circadiano è una sorta di orologio biologico il cui periodo è di 24 ore. Ciò significa che lungo l’arco delle 24 ore si ripetono periodicamente, ogni giorno, determinate condizioni nel nostro corpo. Un esempio di ritmo circadiano è il ritmo sonno veglia, una condizione periodica che si ripete ogni giorno.
È come se il corpo umano avesse sviluppato una sorta di orologio biologico sulla base della quale secerne determinati ormoni e altre sostanze in grado di influenzare sia le nostre capacità fisiche che le proprie sensazioni. Il ritmo circadiano non è l’unico “orologio biologico” che è stato evidenziato. Esistono altri ritmi il cui periodo è di una settimana, mensile oppure anche annuale.
L’orologio circadiano è un complesso sistema endogeno regolato da molteplici fattori e basato su stimoli provenienti dall’esterno. Ad esempio il ritmo di sonno veglia è regolato in base alla luce e alla temperatura dell’ambiente (oltre che da altri fattori).
Si è verificato che in assenza di stimoli esterni questi ritmi si mantengono ma tendono ad assestarsi su periodi differenti.
Ad esempio il ritmo sonno veglia si dilata fino ad avere un periodo di 36 ore mentre quello che regola la temperatura tende ad assestarsi sulle 25 ore. Il ritmo circadiano non è una prerogativa dell’essere umano ma è un qualcosa che caratterizza anche gli altri animali e anche le piante.
Da dove nasce?
Numerose sono le ipotesi che tentano di spiegare da dove abbia avuto origine l’instaurazione di questo orologio interno. Alcune ipotesi sostengono che questo ritmo si sia sviluppato per proteggere i delicati processi di replicazione del DNA dalle radiazioni ultraviolette.
I raggi UV rappresentano infatti dei fattori di rischio in grado di provocare mutazioni e quindi errori nella replicazione del DNA con conseguenti anomali nella trascrizione e traduzione del RNA. Questi processi sono alla base della sintesi dei composti biologici di cui le cellule eucariote hanno bisogno.
Di conseguenza è come se le cellule abbiano attuato una sorta di meccanismo di autodifesa che concentra questi importanti processi biologici in periodi di assenza di luce. Sono stati condotti esperimenti anche su cellule procariote ma questi hanno prodotto risultati che suggeriscono una origine indipendente di questi ritmi tra i due diversi tipi di cellule.
Ritmo Sonno Veglia
Il ritmo sonno veglia è una componente fondamentale della vita di ogni animale. Questo è per lo più regolato dagli stimoli luminosi. Questo processo controlla la produzione di determinati ormoni e neurotrasmettitori che regolano direttamente l’attività cerebrale. Il sistema che sta alla base della regolazione di questo ritmo è finemente controllato, nei mammiferi, da un gruppo di cellule situate in una regione dell’ipotalamo.
Più precisamente si tratta di una zona collocata nel nucleo soprachiasmatico composta da gruppi neuroni, ormoni, neurotrasmettitori e altre molecole di importanza biologica. Queste sostanze consentono l’interazione del nucleo soprachiasmatico con altre parti del cervello.
Questo gruppo di neuroni riceve a sua volta informazioni dalla retina. Questa parte dell’occhio può essere considerata come telencefalo estroflesso (una parte del cervello rivolta verso l’esterno) ed è in grado di interagire direttamente con l’ipotalamo tramite alcune cellule fotosensibili.
Queste cellule sono difatti contenute nella retina e contengono un pigmento, detto melanopsina, in grado di reagire in presenza di stimoli luminosi. La retina dunque invia informazioni al nucleo soprachiasmatico il quale le invia all’epifisi (ghiandola pineale) la quale secerne melatonina. Alcuni studi hanno dimostrato come rimuovendo questo gruppo di neuroni il ritmo sonno veglia non sia presente.
L’Orologio Biologico
Inizialmente si è detto che il ritmo circadiano è in grado di influenzare le condizioni del corpo e anche le sue prestazioni. Più precisamente, nell’essere umano, si sono evidenziate le seguenti condizioni alle seguenti ore:
- 14:30, si riscontra la maggiore capacità di coordinazione
- 15:30, si riscontra il tempo di reazione più veloce
- 17:00, si riscontra la maggiore efficienza nel sistema cardio circolatorio e nella forza muscolare
- 18:30, massimo valore della pressione sanguigna
- 19:00, si riscontra un massimo nella temperatura del corpo
- 21:00, inizia la produzione di melatonina
- 22:30, inibizione della peristalsi intestinale
- 2:00, il sonno raggiunge la massima profondità
- 4:30, minima temperatura corporea
- 6:45, si verifica un rapido innalzamento della pressione sanguigna
- 7:30, si arresta la produzione di melatonina
- 8:30, stimolo della peristalsi intestinale
- 9:00, massima produzione di testosterone
- 10:00, maggiore stato di allerta
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