ENCIENDE es un proyecto de la COSCE
BOLETIN ENCIENDE - Nº 18 | Octubre 2014

Hay que seguir el ritmo... circadiano

Por Agnès Gruart


Supongamos que hacemos una entrevista a muchas personas y les hacemos las tres preguntas siguientes: El 3 de febrero del próximo año,

- ¿qué estarás haciendo a las 2 de la tarde?

- ¿qué estarás haciendo a las 3 y media de la madrugada?

- ¿qué tipo de zapatos llevarás, cerrados o sandalias?

A pesar que falta mucho tiempo para aquel día, la mayoría de las personas contestarán: comiendo o acabando de comer a la primera pregunta, durmiendo a la segunda pregunta y zapato cerrado a la tercera pregunta. ¿Por qué es así? Pues porque existen los ritmos biológicos, que son la ocurrencia de los fenómenos biológicos de una forma repetida a tiempos regulares. Repetimos la mayor parte de nuestros comportamientos a lo largo del día y a lo largo del año.

Se conocen diferentes tipos de ritmos biológicos, según su período o tiempo de repetición. Los ritmos biológicos más conocidos son los que dependen de un fenómeno físico.

a) Los ritmos anuales dependen del año sideral y aparecen en determinados momentos del año. Por ejemplo, las alergias, que son más frecuentes en primavera y en otoño.

b) Los ritmos lunares dependen del ciclo de la Luna (llena, menguante, nueva, creciente). Por ejemplo, los lobos están más agresivos con la luna llena y las hormigas león hacen nidos más pequeños con la luna nueva.

c) Los ritmos circadianos dependen de los cambios que se producen durante las 24 horas del día y la noche. Por ejemplo, descansamos por la noche y estamos activos durante el día.

Los ritmos biológicos están determinados por nuestra genética y existen en todos los seres vivos, por lo que podemos ver ritmos tanto en un microbio como en un elefante. Además, los ritmos no se alteran fácilmente por nuestro comportamiento porque existen unas estructuras que actúan como verdaderos relojes que van indicando el tiempo y lo que debemos hacer (comer, beber, descansar, producir hormonas, liberar enzimas, etc.). En las personas, y en todos los mamíferos, el reloj principal está en el cerebro y se llama núcleo supraquiasmático. Este reloj marca con gran precisión cuándo empieza el día y cuándo empieza la noche para que todo el organismo sepa qué tiene que hacer en cada momento. Curiosamente, las aves tienen su reloj en la glándula pineal, que en ellas se encuentra justo por debajo del cráneo y esta podría ser la razón por la que los gallos detectan los primeros rayos de sol antes que nosotros.

En relación con los seres humanos, los ritmos circadianos son los que mejor se conocen. El dibujo de más abajo incluye algunas funciones que tienen ritmo circadiano y, así, se puede ver que sobre las 10 de la mañana es la hora en que estamos más despiertos, a las tres y media de la tarde tenemos la mejor reacción ante un estímulo, a las siete de la tarde tenemos la temperatura corporal más alta y a las dos de la madrugada tenemos el sueño más profundo, así como muchos detalles más. Una cosa interesante es que el reloj puede ser sincronizado (puede ajustar su hora) por determinadas situaciones. Por ejemplo, puede no ser aún la hora de comer pero si vemos u olemos algo que nos gusta mucho, de pronto, empezamos a sentir hambre. También tenemos sincronizadores sociales. Así, no es casualidad que todos los niños lleguen a la misma hora al colegio, ¡es que es la hora que la dirección del colegio ha decidido! De todas formas, el mejor sincronizador que se conoce es el Sol: siempre es más fácil levantarse si ya ha amanecido que si aún es de noche. El Sol es el que mejor conecta con el núcleo supraquiasmático para indicarle la hora.

 


 

Aceptando que existen los ritmos biológicos en general, y los circadianos en particular, podríamos preguntarnos ¿para qué sirven todos estos ritmos? Y una manera de saberlo es repasando qué pasa cuando se pierde el ritmo circadiano. Si una persona no duerme bien por la noche, no come a su hora, no se mantiene activo durante el día, etc. lo que le sucede es que come muy poco (o, a veces, demasiado), está cansado, le duele la cabeza, y muchos síntomas negativos más. A veces, estos síntomas nos pueden aparecer cuando estamos de vacaciones porque no tenemos sincronizadores, ni atendemos al reloj y entramos en lo que se llama el curso libre. Este malestar que se siente cuando uno no sigue el ritmo adecuado, nos hace pensar que los ritmos biológicos sirven para organizar todo lo que sucede en nuestro cuerpo y que todo se produzca en el momento más adecuado.

Nosotros somos animales diurnos, es decir, estamos más activos durante el día, periodo durante el cual gastamos nuestras energías en todo tipo de actividades, y también tenemos que comer, beber, etc. Nuestro periodo de descanso es por la noche, que también es el momento de reparar células, de almacenar lo que hemos aprendido, etc. Esta organización también sirve si miramos a lo largo del año. Por ejemplo, no nos apetece comer lo mismo en verano que en invierno, ni nos vestimos igual, ni tenemos la misma actividad, ni el mismo humor, porque nuestras necesidades son diferentes según la temperatura, las horas de luz, etc. Esto es aún más interesante porque se ha encontrado que hay una mejor hora del día para determinados alimentos (aceite por la mañana y huevos por la noche) o para tomar las medicinas o para montar en bicicleta o para leer tranquilamente un libro.

Por tanto, para sentirnos mejor de estado físico y de humor, debemos seguir las pautas que marcan los ritmos biológicos, respetando las horas de sueño y de comida y repetir dichas pautas, como un reloj, todos los días del año.


Un glosario

Reloj biológico: estructura biológica que genera un ritmo determinado.

Ritmo en curso libre: ritmo que sólo sigue el reloj interno y no se sincroniza a ningún estímulo externo.

Núcleo supraquiasmático: principal reloj interno en los mamíferos. Se trata de un núcleo del cerebro que forma parte de una estructura llamada hipotálamo.

Glándula pineal: estructura del cerebro que colabora en el control de los ritmos circadianos, liberando una sustancia a la sangre que se llama melatonina.

Ritmos anuales: repetición regular de una característica a lo largo del año sideral.

Ritmos biológicos: repetición regular de una característica a lo largo del tiempo.

Ritmos circadianos: (del latín, circa diano = alrededor del día), son ritmos biológicos con una duración cercana a las 24 horas.

Ritmos lunares: repetición regular de una característica a lo largo del ciclo lunar.

Sincronizador: elemento que regula y sintoniza el comienzo de un ritmo biológico. Los sincronizadores pueden ser internos o externos.

Una curiosidad

Carl Nilsson Linneo (1707-1778) encontró una manera de saber la hora, aprovechando que las plantas siguen ritmos circadianos y que flores diferentes abren sus pétalos a horas diferentes. Lo denominó el Reloj de la flora y podemos imaginarlo a partir de este dibujo. Viendo en el reloj qué planta tenía los pétalos abiertos, sabía qué hora era. ¡Fíjate bien que es un reloj de flores y no un reloj adornado con flores!


- Para saber ejemplos de flores que abren sus pétalos a cada hora del día, ver:

http://www.elnougarden.com/noticias/

Unos vídeos recomendados

Trabajo en un laboratorio sobre los ritmos circadianos en las plantas:

 


Programa sobre ritmos biológicos que se emitió el 11 de abril de 2013 en el programa REDES, de RTVE, que presenta y realiza Eduardo Punset:

Expertos hablan sobre el efecto del cambio de hora en nuestros ritmos circadianos y en nuestra salud: www.europapress.tv/sociedad/



Un libro

Gruart, A., Delgado, J.M., Escobar, C. y Aguilar Roblero, R.: Los relojes que gobiernan la vida. La Ciencia para todos.

México, D.F.: Fondo de Cultura Económica, 2002. 

ISBN: 968-16-6676-3.


Para el profesor

Actividades para realizar con los alumnos:

- Se puede pedir a los alumnos que rellenen en unas tablas que tengan marcadas las diferentes horas del día, qué actividades hacen en cada momento. Si lo rellenan durante una semana y después lo representan, se darán cuenta que se repiten determinadas actividades o sensaciones a lo largo del día (comer, hora de dormir, más despiertos, más cansados, etc.).


Uno de los primeros experimentos para probar el reloj interno de los ritmos fue utilizando plantas. Se propone observar una planta con flor (por ejemplo, una margarita) a diferentes horas del día. Verán que a veces tienen los pétalos abiertos (día) y a veces cerrados (noche). Esto es un ritmo circadiano. Pero si ponen la maceta en oscuridad todo el día y lo comprueban con cuidado, verán que, aunque no les entre la luz del sol, también abren y cierran los pétalos. Esto demuestra que el reloj es interno (determinado genéticamente) e independiente del exterior.

Este recurso ha sido preparado por Agnés Gruart, que es catedrática de Fisiología en la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla.