Marina Gutierrez
Esta palabra proviene del latín circa y significa “alrededor de” y dies, que significa “día”. En la biología se dice que son “oscilaciones de las variables biológicas” en intervalos regulares de tiempo.
Estas oscilaciones son realmente cambios mentales, físicos y de conducta que tienen un ciclo de un día (24 horas) y son respuestas a estímulos como la luz, la oscuridad y temperatura que haya en el ambiente de un organismo. Todos los seres vivos, ya sean plantas, animales o microbios tienen variaciones rítmicas fisiológicas. Por ejemplo la producción de calor, floración y la tasa metabólica, todo esto asociado a cambios ambientales.
Se le conoce como cronobiología al estudio de dichos ritmos circadianos y estos ritmos biológicos están definidos por tres elementos: el oscilador endógeno o marcapasos, las vías aferentes al marcapaso y las vías eferentes desde el marcapaso hacia los efectores.
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Fisiología del ritmo circadiano
El funcionamiento del ritmo circadiano y el sueño funcionan bajo estos elementos ubicados en el organismo:
- Sistema Nervioso (SN): ayuda a que el cuerpo u organismo pueda responder a todos los cambios internos o externos, además de controlar diversas actividades del cuerpo.
- Neurona: es la unidad principal y funcional del S N y trabaja con comunicaciones rápidas.
- Neurotransmisores: son aquellas sustancias químicas que las liberan las neuronas, que entre sus funciones pueden excitar o inhibir a otras.
- Sistema Nervioso Central: compuesto por el encéfalo y la médula espinal. Coordina las señales nerviosas.
- Sistema Nervioso Periférico: cuerpos celulares que llevan impulsos hacia el SNC.
- Encéfalo: se puede decir que es el cráneo en su totalidad y está compuesta por el cerebro, tallo encefálico, cerebelo y diencéfalo.
- Cerebro: quien supervisa todo el sistema nervioso es el cerebro que está dividido en dos hemisferios.
- Mesencéfalo: los movimientos oculares y faciales son controlado por él.
- Bulbo Raquídeo: maneja todas las funciones cardiacas, vasoconstrictoras, respiratorias y actividades reflejas.
- Médula: aquí se da todo el control de funciones cardíacas y pulmonares.
- Médula Espinal: transporta los mensajes del encéfalo al resto del cuerpo.
- Tálamo: encargado de recibir las señales tanto sensoriales como motoras a la corteza cerebral.
- Hipotálamo: su función fundamental e imprescindible es la homeostasis.
Existen áreas y estructuras que están conectadas con el sueño y el dormir, estas son: la corteza cerebral, el tálamo, el hipotálamo, el tronco cerebral y la formación reticular.
Por otro lado también existen sustancias que mantienen la vigilia como la adrenalina, noradrenalina y dopamina.
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Funciones del ritmo circadiano
Una de sus particularidades es que tiene naturaleza endógena. ¿Qué quiere decir esto? Que funcionan bajo dependencia de un reloj marcapaso interno que produce actividades rítmicas autónomas que están determinadas de manera genética.
Capacidad de ser sincronizados: si en el medio externo no hay presencia de señales provenientes de allí, los ritmos circadianos igualmente se mantienen. En momentos considerados normales y estables es de 24 horas el periodo del ritmo sueño/vigilia, pero si hay señales del medio ambiente estos ritmos circadianos se sincronizan en periodos diferentes al del marcapaso endógeno.
Ritmo circadiano de la presión arterial
Debemos iniciar este tópico indicando que la presión arterial no es la misma, ni constante y durante el día y la noche sufre de diversos cambios. Por ejemplo, si se tiene alto niveles de estrés o se realiza ejercicio físico se darán variaciones agudas. Sin embargo, el denominador común es que la presión arterial disminuya durante el sueño.
Esta presión arterial mantiene un ritmo circadiano, con niveles más bajos en las noches debido a la inactividad física y los cambios en las posturas al dormir, lo que quiere decir que la hora del día no tiene que ver con estos cambios. En cambio al despertar, estos valores sistólicos y diastólicos aumentan y varía notablemente la frecuencia cardíaca.
Si se está en presencia de una falta de adecuado descenso nocturno de la presión arterial esto puede traer consecuencias negativas por lo general en personas que padecen diabetes o hipertensión.
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¿Qué es el ritmo circadiano alterado?
Hay diversas maneras por las cuales el ritmo circadiano pueda sufrir alteraciones. Entre las cuales destacan:
Trabajos nocturnos
Este tipo de empleos en los que el horario laboral es de noche o necesita constantes cambios de turnos y rotaciones producen insomnio o somnolencia. Esto ocurre porque el cuerpo está preparado para descansar y dormir en horas de la noche cuando generalmente se da el sueño
Síndrome del cambio rápido de zona horaria
También es llamado jet lag y su explicación es sencilla. El cuerpo y el ciclo sueño-vigilia se desajustan porque hay una diferencia entre el horario geofísico desde el lugar desde donde se sale hasta el destino de llegar. Ejemplo de ellos son los viajes transoceánicos en avión. Por lo que el reloj biológico tiene que adaptarse al nuevo ciclo geofísico.
Síndrome de retraso de fase
Son personas adolescentes y jóvenes (por lo general) en los que sus niveles de creatividad, alerta y productividad se activan en horas de la noche. Por lo que retrasan su sueño por iniciar la rutina de dormir pasada la medianoche. Por lo general si esto ocurre y se levantan en horas tempranas de la mañana pueden presentar somnolencia a lo largo del día.
Síndrome de adelanto de fase
Les ocurre a las personas mayores quienes se acostumbran a dormir temprano, incluso desde las 6 de la tarde, pero se despiertan en horas de la madrugada.
Narcolepsia
Aunque las personas indiquen que duermen bien en la noche, durante el día tiene alto niveles de somnolencia diurna.
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¿Ritmo circadiano para bajar de peso?
Se basa en alimentarse según como funcione el ritmo biológico, para estimular el proceso metabólico que ayude a perder peso de forma rápida, pero estando siempre saludables.
Esta teoría indica que el cuerpo durante el día consume distintos niveles de energía que obtienes de las comidas y alimentos y esto se debe al ritmo biológico. De esta manera la dieta propone distribuir los alimentos de esta manera: para el desayuno consumir proteínas (leche, huevo, yogurt), en el almuerzo igualmente proteínas y además carbohidratos (pescados, carnes, frijoles).
Si se consume café debe hacerse después de las 4 pm pues la cafeína altera los ritmos circadianos. Por su parte las frutas son recomendadas en horas de la noche y entera para poder disfrutar de la fibra.
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Reloj biológico y el ritmo circadiano
Estos términos no son iguales, pero guardan relación. En este caso, el reloj biológico es un conjunto de células que se encuentran en el cuerpo y son quienes controlan los ritmos circadianos. Funciona como un reloj principal y tiene influencia sobre el hambre, el sueño o la actividad sexual.
Ritmo circadiano del sueño y vigilia
Cuando el marcapasos biológico no se sincroniza con los elementos externos, básicamente la luz es quien juega un papel fundamental, se produce un ciclo sueño-vigilia mayor a 24 horas, lo que ocasiona un retraso de por lo menos 2 horas al día para acostarse y levantarse.
Por lo general esto lo padecen personas ciegas, que sufren demencia o personas sanas pero con alguna afectación cerebral. Y resulta bastante incómodo pues el sueño hace presencia en bloques de tres horas y es muy variable y el periodo de tiempo en el que duermen nunca suele ser igual.
Ritmo circadiano del cortisol
Suele aparecer a una temprana edad, entre 3 y 8 años y luego de que se establece por lo general se mantiene en el tiempo en momentos como el ayuno o cuando se priva del sueño por varios días. Para que se pueda dar la secreción del cortisol juega un papel fundamental la hormona adrenocorticotropa (en el ritmo circadiano). Luego de varias horas de dormir el cuerpo necesita energía que se traduce en glucosa, es por esto que el cortisol aumenta en la mañana al despertar y además al culminar la tarde, pues se presenta un poco de estrés. Su vida media es de 60 a 90 minutos pero aumenta considerablemente si se padece de hipertiroidismo, estrés o insuficiencia hepática.
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¿Cómo es el ritmo circadiano de la temperatura corporal?
Desde hace mucho tiempo (siglos inclusive) se ha demostrado que la temperatura corporal tiene un ritmo circadiano de 24 horas, produciéndose un pico en el día y por la noche una bajada. Esto ayudaba a los humanos de aquellos tiempos a guardar aquella energía que no podían gastar cuando dormían, pero tenía una desventaja y es que se volvía complicado que el cuerpo se adaptara a las variaciones de la temperatura del ambiente, sin importar la hora del día.
Los estudios realizados actualmente revelaron que a las cinco de la mañana es cuando mayor capacidad se tiene de soportar altas temperaturas de frio.
La temperatura del cuerpo se considera como un marcador endógeno bastante estable y útil para poder estudiar las alteraciones circadianas. Esta mantiene la sincronía de 24 horas y comienza a bajar cuando se inicia el periodo del sueño y aumenta al comenzar el día.
En niños ¿cómo es el ritmo circadiano?
Se ha demostrado que desde etapas tempranas del nacimiento el sistema circadiano de los niños es muy sensible a la luz y el reloj puede verse regulado gracias a una iluminación de baja intensidad. Si se coloca un bebé prematuro a ciclos de luz – oscuridad es posible que puede establecer de manera rápida los patrones de actividad / reposo.
Por otro lado, también se exponen una relación directa del ritmo del ciclo sueño – vigila con la necesidad de alimentación de los niños, en este caso los bebés.
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Frecuencia cardiaca y ritmo circadiano
Otro de los sistemas fisiológicos influidos por las variaciones circadianas es el cardiovascular o ritmo cardiaco. Demostrando de manera segura y confirmada que hay una mayor posibilidad de incidencia en sucesos o etapas cardíacas en horas de la mañana y existen mecanismos que influyen en dicha variación a lo largo del día. Esto se debe a que se incrementa la actividad simpática cuando las personas despiertan en horas de la mañana. Sin embargo, en personas hipertensas varía la frecuencia cardíaca durante el día.
De esta manera, como te mencionamos anteriormente, la frecuencia cardíaca aumenta de forma brusca es en la mañana y llega a pico al mediodía, disminuyendo progresivamente y a las 4 AM encuentra su nivel más bajo, luego al despertar comienza a aumentar y se repite el ciclo.
Ritmo circadiano hormonal
El cuerpo realiza sus funciones en el sistema endocrino por medio de hormonas que son sustancias expulsadas por diferentes órganos, de aquí deriva la importancia de mantener el cuerpo estable libre de alteraciones.
Se le llama ritmo circadiano hormonal a la variación de la secreción de estas hormonas que van cambiando de día y de noche. Por ejemplo: en la madrugada y la mañana el cuerpo está en alerta gracias a la adrenalina, noradrenalina, cortisol e insulina y el consumo de alimentos mantendrá a estas hormonas trabajando.
Por su parte, en horas de la noche se incrementa es la serotonina que proporciona tranquilidad y sueño, pero si se consume azúcar antes de dormir esta hormona pierde su función y existe el riesgo de aumentar los índices de grasa.
¿Cómo funciona en la hormona de crecimiento?
La segregación de esta hormona se estimula por los llamados períodos de sueño de ondas lentas (fase III y IV o fase Delta del sueño) que se encuentra moderada por los períodos de sueño y vigilia.
Está comprobado que el momento de nivel más alto cuando se segrega esta hormona de crecimiento es en la fase de sueño profundo, aproximadamente 20 minutos luego de haber iniciado el ciclo del sueño.
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¿Qué es el ritmo circadiano infradiano y ultradiano?
El ritmo infradiano es aquel mayor a 24 horas, lo que quiere decir que pasa prácticamente menos de una vez diaria. Pueden diferenciarse varios tipos: los que siguen las variaciones de la marea (también llamado ritmo circamareal), las fases lunares (o ritmo circalunar) y los que siguen variaciones según el movimiento de traslación terrestre (ritmo circaanual o estacional). También podemos incluir aquí el ciclo menstrual en las mujeres que se hace presente cada 28 días.
Al contrario de este, el ritmo ultradiano ocurre en 20 horas o menos y hace referencia a ciclos fisiológicos. La liberación de hormonas, el ritmo cardíaco, la ventilación pulmonar, termorregulación y el apetito son algunos ejemplos de este ritmo ultradiano. Es decir, todo lo que tiene que ver con alimentación, copulación, aprendizaje, etc.
Órganos, ¿cómo es el ritmo circadiano?
Existen células y órganos que tienen también ritmos circadianos y algunos de estas responden a factores como la luz. A estas células que tienen su ritmo propio también se les llama osciladores periféricos y están definidas por ritmos de alimentación y ayunos. Veamos algunos ejemplos de dichos órganos y su horario de funcionamiento:
- 11 pm – 1 am: Vesícula Biliar
- 1 am – 3 am: hígado
- 03 am – 05 am: Pulmón
- 05 am – 07 am: Intestino Grueso
- 07 am – 09 am: Estómago
- 09 am – 11 am: Bazo
- 11 am – 13 pm: Corazón
- 13 pm – 15 pm: Intestino Delgado
- 15 pm – 17 pm: Vejiga
- 17 pm – 19 pm: Riñón
- 19 pm – 21 pm: Pericardio
- 21 pm – 23 pm: Circulación, células sanguíneas, células linfáticas y hormonas.
Ritmo circadiano respiratorio, ¿en qué consiste?
Las vías respiratorias están cubiertas por células que tienen en sí su reloj biológico propio, es así como de alguna forma manejan el tiempo para al surgir una afectación los pulmones puedan inflamarse.
Por ejemplo, la neumonía y el asma (pertenecientes al sistema respiratorio) realizan su desempeño en base en este reloj biológico y las aplicaciones de medicinas y tratamientos para curar estas enfermedades serán dependientes de este factor.
Lo que lleva a concluir que si se da una pérdida de la capacidad regulatoria esto será causado por el reloj biológico.
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Recomendaciones para no alterar el ritmo circadiano
Te dejaremos algunos consejos para que puedes dormir y descansar mejor, para de esta manera mantener tu ritmo circadiano estable:
- La tecnología: aunque parezca increíble puede provocar alteraciones de las señales biológicas. Por ejemplo: la luz que emiten las pantallas de la tv, computadores y teléfonos producen ciertas señales artificiales y esto produce que el cuerpo no pueda detectar el ritmo cíclico de la luz. Lo mismo ocurre con la calefacción, impidiendo el reconocimiento del descenso de temperatura.
- Ejercicio: es una buena opción para contribuir con los buenos hábitos de sueño, preferiblemente si se realizan en la mañana y tarde, pero no en la noche.
- Café y alcohol: se debe evitar consumirlos ya que chocan con el sueño REM.
- Cerrar las cortinas o persianas: lo que ocurre es que a pesar de que los ojos se encuentren cerrados la luz que entra por la ventana es reconocida por la retina. Por lo que el reloj biológico del cerebro envía especies de señales para que todo el cuerpo se ponga en alerta y es posible que sin querer te despiertes.
- Estrés y ansiedad: ambos niveles elevados de estos factores harán que el solo acto de dormir se convierta una situación complicada debido a que tu cerebro está trabajando constantemente, también aumentan notablemente las posibilidad de despertar a mitad de la noche por no alcanzar el sueño profundo.
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