Ritmo circadiano para niños
En biología, los ritmos circadianos son como el "reloj interno" de nuestro cuerpo. La palabra "circadiano" viene del latín circa (que significa ‘alrededor de’) y dies (que significa ‘día’). Estos ritmos son cambios que ocurren en nuestro cuerpo y en otros seres vivos en ciclos de aproximadamente 24 horas.
Cuando estos ritmos se desajustan, pueden causar problemas a corto plazo, como el jet lag (cuando viajas a una zona horaria diferente). A mediano plazo, pueden afectar el sueño y el estado de ánimo.
Contenido
¿Qué son los Ritmos Circadianos?
Los ritmos circadianos son los más estudiados de todos los ritmos biológicos. Casi todos los seres vivos, desde las plantas hasta los animales y los seres humanos, tienen estos cambios rítmicos. Por ejemplo, las plantas abren y cierran sus hojas, y los animales tienen patrones de sueño y actividad.
Estos ritmos están relacionados con los cambios en el ambiente, como la luz del día y la temperatura. Aunque el ambiente los influye, los ritmos circadianos son internos. Esto significa que nuestro cuerpo tiene su propio reloj, incluso si no hay señales externas.
Características de los Ritmos Circadianos
Los ritmos circadianos tienen algunas características importantes:
- Son internos: Funcionan incluso sin señales del exterior.
- Duran unas 24 horas: Por eso se llaman "circadianos".
- No cambian mucho con la temperatura: Son muy estables.
- Se ajustan a los ciclos ambientales: Como el ciclo de luz y oscuridad.
- Pueden desorganizarse: Por ejemplo, con luz muy brillante en momentos inesperados.
- El "reloj" interno de los animales diurnos (activos de día) suele ser un poco más largo de 24 horas, y el de los nocturnos (activos de noche) un poco más corto.
La señal ambiental que ayuda a ajustar nuestro reloj interno se llama "sincronizador" o zeitgeber (una palabra alemana que significa "dador de tiempo").
Historia de los Ritmos Circadianos
Desde hace mucho tiempo, la gente ha notado que los fenómenos naturales y biológicos tienen un patrón. Los médicos de la antigüedad ya hablaban de cómo el sueño y otras funciones del cuerpo cambiaban con el tiempo.
En 1729, un científico francés llamado Jean de Mairan hizo un experimento con una planta que seguía el sol. Descubrió que la planta seguía moviéndose en su ciclo diario incluso en la oscuridad. Esto sugirió que las plantas tenían un reloj interno, no solo reaccionaban al sol.
Más tarde, en 1832, Agustín de Candolle confirmó esta idea al demostrar que los movimientos de las plantas duraban unas 24 horas incluso en condiciones constantes.
A finales del siglo XIX, se hicieron las primeras investigaciones en humanos, observando los ritmos de temperatura en personas que trabajaban de noche.
El término "circadiano" fue creado en la década de 1960 por Franz Halberg. Él fue muy importante para la cronobiología, que es el estudio de los ritmos biológicos.
En 2017, tres científicos, Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young, ganaron el Premio Nobel de Medicina. Ellos descubrieron cómo funcionan los mecanismos moleculares que regulan nuestro reloj circadiano.
¿Por qué tenemos Ritmos Circadianos?
Se cree que los relojes circadianos evolucionaron para ayudar a los seres vivos a anticipar los cambios diarios en el ambiente. Así, pueden preparar su cuerpo para el momento más adecuado del día para ciertas actividades.
Por ejemplo, se piensa que los primeros organismos desarrollaron estos relojes para proteger su replicación del ADN de la fuerte radiación ultravioleta durante el día. Por eso, la replicación del ADN se hacía de noche.
El "reloj circadiano" más simple conocido es el de las cianobacterias (un tipo de bacteria). Su reloj puede funcionar con solo tres proteínas. En los organismos más complejos, como nosotros, el reloj es más complicado.
Ritmos Circadianos en Animales y Humanos
Los ritmos circadianos son muy importantes. No solo controlan cuándo dormimos y comemos, sino también la actividad de nuestras hormonas, la regeneración de células y la actividad cerebral.
El Núcleo Supraquiasmático: Nuestro Reloj Maestro
En los mamíferos, incluyendo a los humanos, el "reloj maestro" del cuerpo se encuentra en una pequeña parte del cerebro llamada núcleo supraquiasmático (NSQ). Si esta parte del cerebro se daña, los ritmos circadianos desaparecen. Pero si las células del NSQ se estudian en un laboratorio, siguen manteniendo su propio ritmo. Esto demuestra que el NSQ es nuestro reloj interno principal.
El NSQ recibe información sobre la luz del exterior a través de nuestros ojos. En la retina (la parte del ojo que detecta la luz) hay células especiales que envían esta información al NSQ. El NSQ interpreta esta información y la envía a la glándula pineal. Esta glándula produce una hormona llamada melatonina, que nos ayuda a dormir. La melatonina es baja durante el día y aumenta por la noche.
Efectos del Ciclo Luz-Oscuridad
Nuestro ritmo está muy ligado al ciclo de luz y oscuridad. Si las personas o los animales se mantienen en total oscuridad por mucho tiempo, su ciclo de sueño y vigilia se vuelve irregular. Los "zeitgebers" (como la luz) son las señales ambientales que reajustan nuestros ritmos cada día.
Incluso los animales que viven bajo tierra y son ciegos pueden mantener su reloj interno funcionando, ya que sus fotorreceptores (células que detectan la luz) siguen funcionando.
Hormonas y Ritmos Circadianos
Muchos procesos biológicos y hormonas están controlados por el ciclo circadiano. Algunas de estas hormonas son:
- ACTH (Hormona adenocorticotrópica)
- Cortisol
- TSH (Hormona estimulante de la tiroides)
- FSH (Hormona foliculoestimulante)
- LH (Hormona luteinizante)
- Estradiol
- Renina
Las concentraciones de estas hormonas en la sangre pueden variar según la edad o el estado de salud.
Más allá del Reloj Maestro
Recientemente, se ha descubierto que muchas células de nuestro cuerpo, no solo las del cerebro, también tienen sus propios ritmos circadianos. Estas células tienen su propia "maquinaria" de reloj. Por ejemplo, las células del hígado responden más a los ciclos de alimentación que a la luz. Estos tejidos se llaman osciladores periféricos y están subordinados al núcleo supraquiasmático.
Estos osciladores periféricos son sincronizados principalmente por la luz (a través del NSQ), pero también por la hora de las comidas o por hormonas como el cortisol.
Ritmos Circadianos en Humanos
Estudios han intentado determinar la duración natural del ritmo circadiano humano. Algunos sugirieron que era de unas 25 horas, pero esos estudios no controlaron bien la luz artificial. Un estudio más estricto de la Universidad de Harvard en 1999 estimó que el ritmo circadiano natural en los humanos es de aproximadamente 24 horas y 11 minutos, muy cerca del día solar.
Problemas con los Ritmos Circadianos
Cuando nuestros ritmos circadianos se alteran, pueden surgir problemas. El jet lag es un ejemplo común, con síntomas como cansancio, desorientación y dificultad para dormir.
Algunos problemas de salud, como ciertos Trastorno del sueño del ritmo circadiano o cambios en el estado de ánimo, se asocian con ritmos circadianos irregulares.
A largo plazo, la alteración de estos ritmos puede tener consecuencias en la salud, especialmente en el corazón.
Incluso se ha visto que coordinar los tratamientos médicos con el reloj biológico del cuerpo puede hacerlos más efectivos y reducir los efectos secundarios. Por ejemplo, algunos medicamentos para la presión arterial funcionan mejor si se toman en un momento específico del día.
Galería de imágenes
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Expresión del ritmo circadiano y los ritmos biológicos en los seres humanos.
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Trastorno del sueño del ritmo circadiano.
Véase también
En inglés: Circadian rhythm Facts for Kids
