Nel XVIII secolo si cominciarono a studiare i ritmi dei processi biologici. Tuttavia, fu solo nel
1959 che i ritmi circadiani vennero descritti. Così, nel 1960, nacque una nuova branca della
biologia chiamata cronobiologia.
Tutti gli esseri viventi mostrano funzioni oscillatorie nellarco delle 24 ore. Queste funzioni
cambiano a seconda della luce e delle stagioni. Di tutto questo si incaricano i ritmi circadiani,
mantenendo un equilibrio nel corpo basato sullalternanza luce e buio.
Il ritmo biologico è la variazione regolare di una funzione organica correlata al passare del tempo.
A seconda delle variazioni nel tempo, si parla di ritmo biologico circadiano, infradiano e
ultradiano (1).
I ritmi circadiani si riferiscono alle variazioni che si verificano nel corso delle 24 ore. I ritmi
infradiani sono invece quelli le cui variazioni regolari si registrano in un tempo superiore alle 24
ore. Infine il ritmo ultradiano si riferisce alle variazioni registrate in un periodo inferiore alle
24 ore.
Il primo scienziato a usare il termine ritmo circadiano fu il Franz Halberg. Etimologicamente, il
suo significato è ciclo vicino alle 24 ore. Tuttavia, alcuni autori ritengono che questo ciclo
oscilli tra le 24 e le 25 ore (2, 3). Lorganizzazione del sistema circadiano è composta da:
Componente visiva costituita da fotorecettori.
Strutture pacemaker che generano il segnale circadiano.
Vie efferenti dai pacemaker ai sistemi effettori.
La struttura che si incarica di accogliere tutte le informazioni ambientali è il nucleo
soprachiasmatico. Le informazioni giungono dalla luminosità ambientale mediante i nervi.
Unaltra struttura di grande importanza nei ritmi circadiani è la ghiandola pineale o ipofisi.
Questa secerne melatonina, che regola i ritmi circadiani e diversi processi fisiologici.
Come funzionano i ritmi circadiani?
Ogni struttura che abbiamo citato ha una specifica funzione. Vediamole in dettaglio.
Il nucleo soprachiasmatico (NSQ)
Il nucleo soprachiasmatico interagisce nelle fasi del sonno o in alcuni processi durante la veglia.
Attraverso i nervi retino ipotalamici, il nucleo riceve informazioni sulla luminosità esterna.
I nervi retino ipotalamici agiscono come orologio circadiano responsabile del ciclo sonno-veglia.
Per generare questa reazione, la luce deve essere catturata dalle cellule gangliari fotosensibili
nella retina. Quindi, si trasforma in impulsi nervosi che raggiungono il NSQ (1).
La ghiandola pineale
La ghiandola pineale si trova nellepitalamo tra i due tubercoli quadrigemini superiori. Questa
ghiandola riceve informazioni sulla luce ambientale attraverso:
La via della retina (NSQ).
Proiezioni autonome discendenti al rachide cervicale intermedio (gangli simpatici cervicali
superiori).
Intervento simpatico pineale postgangliare.
La ghiandola pineale sintetizza la melatonina, che agisce sulla regolazione del sistema neuro
endocrino, regola i ritmi circadiani e vari processi fisiologici. La variazione luce-buio nella
sintesi della melatonina è lelemento essenziale che spiega la partecipazione della ghiandola.
Pertanto, si comprende che nella fisiologia dei ritmi biologici, la melatonina apre le porte del
sonno con lobiettivo di inibire lattività di promozione della veglia del nucleo soprachiasmatico.
Aspetti storici dei ritmi circadiani
Sin dai tempi antichi, lessere umano ha cercato di armonizzarsi con gli orari segnati dalla
rotazione terrestre, concentrando le attività durante il giorno e riservando il riposo alle ore di
oscurità. Linvenzione della lampadina a incandescenza ha cambiato tutto rendendo possibile la vita
notturna.
Nel XVIII secolo si iniziarono a studiare i ritmi dei processi biologici. Tuttavia, bisogna
attendere il 1959 prima che i ritmi circadiani cominciassero a essere descritti.
Nel 1960 fu creata una nuova disciplina in biologia chiamata cronobiologia e 11 anni dopo apparve la
cronobiologia medica (4).
Nel 2007 lOrganizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e lAgenzia Internazionale per la Ricerca sul
Cancro (IARC) hanno stabilito che linterruzione del ritmo circadiano potrebbe essere una causa di
cancro nelluomo (5).
A quanto pare, quindi, i cambiamenti nel ritmo circadiano determinano uno schema che ha bisogno di
essere corretto per evitare certe alterazioni nel corpo. Queste possono coinvolgere:
Il sistema digestivo.
Cardiovascolare.
Pattern del sonno.
Sintesi delladrenalina.
Comportamento.
Alterazioni nellattività ormonale.
Leffetto della melatonina e dei ritmi biologici sullomeostasi richiede ulteriori indagini.
Cronobiologia, cronofarmacologia o cronotossicologia sono alcune delle aree della scienza che si
occupano di investigare i ritmi circadiani e la loro influenza sul corpo umano.
Ciò potrebbe aiutare a far luce su malattie come il cancro. Da qui limportanza di continuare a
considerare il rapporto tra ritmi circadiani e ciclo di vita.
Bibliografia
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).
Dvorkin, M., & Cardinali, D. (2003). Best&Taylor Bases Fisiológicas de la práctica Médica. Décimo
tercera edición en español. Madrid España. Editorial Medica Panamericana.
Martínez, G. (2009). Regulación circadiana del comportamiento: diferencias entre especies diurnas y
nocturnas. Universitas Psychologica, 8(2), 487-496.
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Fisiología y fisiopatología de los ritmos biológicos. Rev Fac Med UNAM, 50(6), 238-41.
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.
halbergchronobiologycenter.umn.edu/home/franz-halberg
da lista mente gg
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