Hai mai sentito parlare del ritmo naturale che regola il nostro sonno, la nostra energia e la nostra produttività durante il giorno? È proprio il ciclo circadiano che governa questi aspetti cruciali della nostra vita quotidiana.
Nel corso di questo articolo, esploreremo cos’è il ciclo circadiano e come, con i suoi meccanismi, influisce sulla nostra salute e sul nostro benessere. Buona lettura.
Sommario:
1. Cos’è il ciclo circadiano
Il ciclo circadiano è un meccanismo che funziona come un orologio biologico interno della durata di 24 ore che regola l’alternanza tra sonno e veglia e che si ripete ciclicamente. Il nome deriva dal latino “circa diem” che vuol dire “intorno al giorno”.
Il sistema è molto complesso ed è responsabile di molteplici funzioni:
- ritmo sonno-veglia
- pressione arteriosa
- temperatura del corpo
- frequenza cardiaca
- tono muscolare
Inoltre regola:
- i livelli ormonali
- il sonno
- il metabolismo
L’orologio biologico viene regolato da molteplici fattori e si basa su alcuni stimoli esterni, tra cui la luce del giorno e la temperatura dell’ambiente, che influenzano soprattutto il ritmo sonno-veglia. Per questi motivi il ciclo deve essere allineato il più possibile con l’ambiente esterno.
Sono stati tre genetisti cronobiologici, Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young, vincitori del Premio Nobel per la Medicina nel 2017, a studiare a fondo tutto il meccanismo con cui il ritmo circadiano regola l’organismo degli esseri viventi.
2. Come funziona
Il ciclo circadiano copre le 24 ore che compongono la giornata, alternandosi in cicli della durata di circa 3 ore:
6:00 / 9:00 è il momento della giornata in cui il corpo si rimette in moto dopo il riposo notturno. L’ormone del sonno, la melatonina, comincia a diminuire e aumentano i livelli di cortisolo, che attivano lo stato di veglia.
9:00 / 12:00 avviene il picco di cortisolo ed un considerevole aumento della temperatura corporea. Tutti gli organi sono nel pieno delle loro funzioni ed è il momento ideale per tutte quelle attività che richiedono notevoli sforzi fisici e cognitivi.
12:00 / 15:00 di solito si consuma il pasto principale della giornata, per cui il corpo è impegnato nella digestione. Tutto procede più lentamente, il glucosio nel sangue aumenta e si ha un leggero senso di torpore e sonnolenza.
15:00 / 18:00 la temperatura corporea aumenta, il cuore ed i polmoni sono al massimo dell’efficienza. È il momento ideale per fare sport e attività fisica.
18:00 / 21:00 le attività dell’organismo iniziano nuovamente a rallentare, poiché si prepara per il riposo notturno. È preferibile cenare in questo arco di tempo, preferendo cibi leggeri perché fegato ed intestino fanno più fatica a digerire grassi e zuccheri.
21:00 /24:00 la temperatura comincia a scendere e la ghiandola pineale comincia a produrre la melatonina, che ha il compito di facilitare il sonno. Parallelamente la temperatura comincia a scendere, sancendo il momento migliore per coricarsi. In questa fascia oraria è sconsigliabile fare sport ed esporsi eccessivamente alla cosiddetta luce “blu” di smartphone, tablet e computer che interviene sulla produzione della melatonina.
24:00 / 3:00 i livelli di melatonina sono al massimo, in modo da favorire un sonno pieno e rigenerante. Il cervello “fa le pulizie” e tutti gli organi si riposano e recuperano le forze per il giorno dopo.
3:00 / 6:00 la temperatura corporea scende al minimo, mentre la melatonina comincia lentamente a diminuire, preparando il corpo ad un risveglio graduale.
3. Quali organi sono coinvolti
Il ritmo circadiano è collegato al ciclo luce-buio: la luce diurna regola la maggior parte delle dinamiche biologiche interne, messe in movimento dei geni “clock” (orologio) che, interagendo con altri geni, producono una proteina responsabile a sua volta dei geni che presiedono alle diverse funzioni vitali dallo stimolo della fame al sonno.
La ghiandola pineale (Epifisi), situata alla base del cranio, produce la melatonina, l’ormone che regola il ritmo circadiano dell’organismo e la sua secrezione è collegata alla luce: lo stimolo luminoso viene trasmesso all’Epifisi che inibisce la produzione di melatonina, mentre il buio, ne stimola il rilascio favorendo il sonno.
Inoltre, nell’arco delle 24 ore, ciascun organo raggiunge il proprio picco di massima attività in una fase precisa della giornata a cui corrisponde specularmente una fase di riposo. Ciascun organo, infatti, segue un proprio orologio e può dare informazioni agli organi vicini: in questo caso si fa riferimento ad orologi periferici legati da una sorta di collegamento con l’orologio biologico centrale (masterclock) situato nell’ipotalamo.
“Studi recenti hanno messo in luce come gli organi riconoscono “che ora è”: in particolare, l’Università della California in collaborazione con l’Istituto di ricerca in biomedicina di Barcellona, ha messo in luce come il fegato sia in grado di rispondere agli stimoli luce/buio, preparandosi a digerire all’ora di pranzo e cena, convertendo il glucosio in energia.”
4. L’influenza che ha sull’alimentazione
L’alimentazione è strettamente legata al ritmo circadiano perché anche il microbiota intestinale possiede un orologio biologico che segue un proprio ritmo.
La sincronizzazione con il ciclo circadiano è legata al segnale indotto dal consumo dei pasti, che è massimo nelle fasi della colazione e del pranzo, mentre diminuisce verso sera.
5. I disturbi legati al ciclo circadiano
I disturbi del ritmo circadiano del sonno possono avere sia origini da fattori interni, come la sindrome da fase di sonno ritardata e la sindrome da fase di sonno anticipata; oppure essere generate da fattori esterni, come le classiche sindromi da jet-lag o da turnismo.
Le diverse tipologie di disturbo con i rispettivi sintomi:
- Sindrome della fase del sonno ritardata i pazienti si coricano e si svegliano tardi. Comportamento molto comune durante l’adolescenza.
- Sindrome da fase di sonno anticipata più comune nei soggetti più anziani. Solitamente i pazienti si coricano e si svegliano presto.
- Ritmo irregolare di sonno-risveglio comprende un ciclo irregolare di sonno, associato spesso a numerosi sonnellini diurni. E’ spesso collegato alla privazione di sonno e di insonnia.
- Tipo non sincronizzato molto meno comune, questa sindrome è caratterizzata da un ritmo sonno-veglia caotico. Il ciclo sonno-veglia rimane generalmente costante di lunghezza, ma è superiore alle 24 ore, determinando un ritardo dei tempi di sonno e veglia da una a due ore ogni giorno. Questo disturbo è più diffuso tra le persone non vedenti.
- Disordine del lavoro a turni (sindrome del turnista) è secondario all’alterazione del normale ritmo da parte dei turni di lavoro. I pazienti possono lamentare insonnia, eccessiva sonnolenza diurna e difficoltà a recuperare un normale ritmo sonno-veglia.
- Sindrome da jet lag è causato da un rapido viaggio attraverso più di due fusi orari.
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