Che cos’è il ritmo circadiano?

La maggior parte delle persone avverte stanchezza durante la notte e fame all’ora di pranzo. Questo fenomeno si deve al nostro ritmo circadiano, un sistema biologico che regola il sonno, l’appetito e i livelli di energia. Sebbene questo ciclo possa essere influenzato da fattori esterni come l’illuminazione artificiale o i viaggi, di norma il nostro “orologio biologico” di 24 ore si riallinea naturalmente, salvo la presenza di condizioni mediche particolari. Condividiamo questo ritmo con ogni forma di vita, dalle piante agli animali, fino ai microrganismi, e non è limitato a sonno e nutrizione.

Che cos’è il ritmo circadiano?

Conosciuto anche come “orologio biologico”, il ritmo circadiano ha una durata di circa 24 ore. Questo ciclo regola molteplici processi biologici in ogni forma di vita, inclusi i cianobatteri. Il ritmo circadiano influenza i modelli di attività cerebrale, la rigenerazione cellulare e i livelli ormonali. Sebbene sia una caratteristica innata degli organismi viventi, può essere temporaneamente modificato da fattori ambientali come la luce e la temperatura.

Perché abbiamo i ritmi circadiani

Anche se la scienza ha stabilito che ogni forma di vita segue un ritmo circadiano di circa 24 ore, le ragioni di questa periodicità non sono del tutto comprese. Una teoria propone un legame con la durata del giorno, ma questo non spiega completamente il fenomeno, poiché la lunghezza del giorno terrestre è variata nel tempo. Al tempo del Cambriano, circa 400 milioni di anni fa, il giorno durava all’incirca 21 ore. La teoria oggi più accreditata collega i ritmi circadiani alle fluttuazioni nei livelli di ossigeno nell’atmosfera, influenzate dalla fotosintesi delle piante, che rilasciano ossigeno solo alla luce diurna. Tuttavia, le ragioni esatte di questo legame rimangono poco chiare.

Scoperta del ritmo circadiano

La nozione di cicli giorno-notte nei comportamenti umani, vegetali e animali è molto antica. La prima documentazione risale a un testo medico cinese del XIII secolo. Nel 1729, Jean-Jacques d’Ortous de Mairan, un botanico francese, osservò che una pianta seguiva un ciclo di “sonno” e “veglia” di 24 ore anche in assenza di luce. Tuttavia, solo nel 1977 il termine “ritmo circadiano” entrò ufficialmente nel vocabolario scientifico. Joseph Takahashi, nel 1994, identificò il primo gene correlato a questo ritmo studiando il DNA dei topi.

L’ampia portata del ritmo circadiano

Il ritmo circadiano non si limita a determinare quando ci addormentiamo. Gli scienziati hanno identificato almeno 35 condizioni che ne sono influenzate:

• La pressione sanguigna raggiunge il suo minimo attorno alle tre del mattino, durante il sonno profondo, e il suo massimo al mattino, aumentando il rischio di infarti e ictus tra le 8 e mezzogiorno.
• Gli attacchi d’asma si manifestano con maggiore severità durante il giorno, perché il corpo produce un antinfiammatorio naturale di notte.
• La crescita e la rigenerazione cellulare sono più rapide durante il giorno.

La comprensione del ritmo circadiano ha dato origine a un nuovo campo medico: la cronoterapia, dove i farmaci vengono somministrati al momento di massima efficacia biologica per ottimizzare i trattamenti.

Il cervello controlla il ciclo circadiano

L’ipotalamo, una regione del cervello, regola il ritmo circadiano negli animali. Durante la notte, viene prodotta melatonina che induce sonnolenza. Benché il ritmo circadiano sia innato e possa operare anche in assenza di luce, fattori esterni possono modificarlo. Il fenomeno del jet-lag, per esempio, è una conseguenza dell’adattamento del ritmo circadiano alle nuove condizioni ambientali. Il buio stimola il rilascio della melatonina, mentre la luce solare promuove il rilascio di cortisolo, che aiuta a svegliare il cervello.

Il vostro ritmo potrebbe essere diverso da quello degli altri

Sebbene ogni essere umano abbia un ritmo circadiano di 24 ore, le preferenze individuali possono variare. Alcune persone, chiamate comunemente “nottambuli”, si sentono più energiche la sera. Al contrario, le “persone mattiniere” hanno picchi di energia al mattino. Queste preferenze, definite cronotipo, sembrano avere una componente genetica. Se siete nottambuli, è probabile che anche i vostri familiari condividano questa caratteristica. Il cronotipo può cambiare con l’età, ma è raro un cambiamento radicale da uno all’altro.

Il ritmo circadiano si altera con l’età

Anche se il cronotipo individuale non può essere modificato, le fasi del picco energetico possono variare con l’età. Per esempio, i bambini di solito sono più attivi al mattino presto, mentre gli adolescenti tendono a essere energici nel pomeriggio. Questo può spiegare perché spesso i giovani faticano ad alzarsi presto e alcune scuole hanno dunque modificato gli orari per migliorare l’apprendimento degli studenti. Nell’età adulta, il ritmo circadiano si stabilizza nel proprio cronotipo.

Disturbi del ritmo circadiano

I disturbi del ritmo circadiano, noti come CRD, si classificano in base alla loro origine. I CRD estrinseci derivano da modifiche ambientali, come chi lavora di notte e riceve poca luce naturale. I CRD intrinseci, più gravi, hanno cause interne come emotive, ormonali o genetiche. Questi disturbi sono collegati a condizioni quali:

• Disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD)
• Malattie cardiache
• Cancro
• Sindrome metabolica
• Resistenza all’insulina (diabete)
• Disfunzioni cognitive
• Obesità

Impatto della tecnologia moderna

I dispositivi elettronici, come telefoni, televisioni e tablet, emettono luce blu simile a quella del cielo diurno, contribuendo al rilascio di cortisolo, l’ormone della veglia. Utilizzare tali dispositivi prima di coricarsi può interferire con la qualità del sonno. Esposizioni prolungate alla luce blu subito prima di dormire possono ostacolare la produzione della melatonina, l’ormone del sonno, causando difficoltà ad addormentarsi e compromettendo la qualità del riposo.

L’importanza dell’igiene del sonno

L’igiene del sonno riguarda le sane abitudini atte a migliorare la qualità del sonno. Nella società odierna, molte persone si svegliano stanche a causa di stili di vita stressanti o dell’uso di dispositivi prima di coricarsi, il che influenza negativamente i ritmi circadiani. Trascorrere molto tempo in ambienti chiusi con scarsa esposizione alla luce naturale può portare il corpo a percepire costantemente il buio. La continua esposizione a tali fattori può causare disturbi al ritmo circadiano e potenziali problemi di salute.