Cronobiología para niños
La cronobiología es una rama de la biología que estudia los ciclos o ritmos biológicos que ocurren en los seres vivos. Imagina que tu cuerpo tiene un reloj interno que le dice cuándo dormir, cuándo tener hambre o cuándo estar más activo. La cronobiología investiga cómo funcionan estos relojes, cómo se organizan en el tiempo y qué pasa cuando se desajustan. Es muy importante para entender el sueño, cómo funciona nuestro cerebro y el comportamiento de los organismos. En los mamíferos, como nosotros, el reloj principal se encuentra en una parte del cerebro llamada núcleo supraquiasmático, en el hipotálamo. Desde allí, este reloj envía señales a todas las células del cuerpo para que sepan qué hora es.
Cronobiología: Los Ritmos de la Vida
La cronobiología nos ayuda a entender por qué nos sentimos cansados a ciertas horas o por qué algunas funciones de nuestro cuerpo cambian a lo largo del día. Es una ciencia que combina conocimientos de muchas áreas.
¿Qué son los Ritmos Biológicos?
Los ritmos biológicos son cambios que ocurren en los seres vivos de forma regular y repetitiva. Son como patrones que se repiten en el tiempo. Estos ritmos nos ayudan a adaptarnos a los cambios del ambiente, como el día y la noche.
El Reloj Maestro de Nuestro Cuerpo
Dentro de cada ser vivo, desde las plantas hasta los animales y los humanos, existe un "reloj biológico" interno. Este reloj es el que permite que las actividades del cuerpo ocurran en el momento adecuado. En los mamíferos, el reloj más importante está en el cerebro, en una zona llamada núcleo supraquiasmático. Este centro envía información a todo el cuerpo.
Un Viaje en el Tiempo: La Historia de la Cronobiología
La idea de que los seres vivos tienen ritmos no es nueva. Desde hace mucho tiempo, las personas han notado cómo la naturaleza y los seres vivos siguen ciclos.
Observaciones Antiguas
En la Antigua Grecia, pensadores como Hipócrates (conocido como el Padre de la Medicina) notaron que algunas enfermedades aparecían en ciertas estaciones o momentos del día. El poeta griego Archilochus, en el siglo VII antes de Cristo, ya decía que "los ritmos gobiernan al hombre". Incluso en la Biblia, en el Libro del Eclesiastés, se menciona que "cada cosa tiene su momento". Un compañero de Alejandro Magno, Androsthenes de Thasos, escribió sobre cómo las hojas de la planta de tamarindo se abrían y cerraban en ciclos.
Los Primeros Experimentos Científicos
En 1621, el escritor inglés Robert Burton comparó el cuerpo humano con un reloj. En 1729, un astrónomo francés, Jean Jacques d’Ortous de Mairan, hizo un descubrimiento importante sin saberlo. Puso plantas de Mimosa pudica (conocidas por mover sus hojas según el sol) en total oscuridad. Observó que las hojas seguían moviéndose como si estuvieran al aire libre. Esto sugería que las plantas tenían un ritmo interno, no solo reaccionaban al sol.
Más tarde, otros científicos confirmaron esto. En 1757, John Hill demostró que los "ritmos de sueño" de una planta podían cambiarse si se alteraba su ciclo de luz y oscuridad. En 1758, Henri-Louis Duhamel du Monceau repitió el experimento de Mairan y vio que el movimiento de las plantas se mantenía incluso con temperatura constante. En 1759, Johann Gottfried Zinn también observó que las hojas de la planta Mimosa virgata seguían moviéndose en la oscuridad de un sótano, sin importar la temperatura o la humedad.
Estos experimentos llevaron a la idea de que los ritmos no eran solo una respuesta al ambiente, sino que venían de dentro del organismo. Se descubrió que algunos ritmos duraban un poco más o menos de 24 horas. También se vio que estos ritmos podían heredarse.
Descubriendo el Reloj Interno
En 1814, Julien-Joseph Virey, un farmacéutico francés, propuso que los ritmos eran internos y que un "reloj vital" coordinaba las funciones del cuerpo. En 1832, el botánico suizo Augustin Pyrame de Candolle puso la planta Mimosa pudica en oscuridad constante. Descubrió que sus hojas se movían en ciclos de 22 a 23 horas, no exactamente 24. Esta fue la primera prueba de los "ritmos en curso libre", que son ritmos internos que no están ajustados por señales externas.
Más tarde, el fisiólogo Wilhelm Pfeffer y Charles Darwin con su hijo Francis también estudiaron los movimientos de las plantas. Darwin sugirió que el movimiento de las hojas ayudaba a las plantas a protegerse del frío de la noche.
En 1910, el naturalista suizo Auguste Forel notó algo curioso con unas abejas. Un día, las abejas llegaron a su terraza a la hora del desayuno, atraídas por la mermelada. Al día siguiente, aunque la familia desayunó dentro, las abejas volvieron a la misma hora. Forel concluyó que las abejas debían tener una forma interna de medir el tiempo.
El biólogo alemán Hugo Berthold von Buttel-Reepen llamó a este fenómeno "memoria del tiempo". Karl von Frisch y su alumna Ingeborg Beling demostraron que se podía "entrenar" a las abejas para que visitaran flores a una hora específica.
Erwin Bünning hizo dos grandes aportes. Demostró que los ritmos internos se heredan. También desarrolló el concepto de fotoperiodismo, explicando cómo las plantas usan sus ritmos para medir la duración del día y la noche. Bünning acuñó el término "reloj biológico" en 1935.
Otro gran avance fue de Gustav Kramer y Klaus Hoffmann, quienes estudiaron cómo los pájaros migradores se orientan. Descubrieron que los pájaros usan la posición del sol como una brújula, y que tienen un sistema interno que les dice la hora. Esto fue una prueba definitiva de la existencia de los relojes biológicos.
Franz Halberg, uno de los fundadores de la cronobiología moderna, creó el término "circadiano". Viene del latín "circa" (alrededor) y "diano" (día), y se refiere a los ritmos que duran aproximadamente 24 horas. Halberg también es considerado el padre de la cronofarmacología, que estudia cómo los medicamentos funcionan de manera diferente según la hora del día en que se toman.
Jürgen Aschoff y Colin Pittendrigh son considerados los padres de la cronobiología. Ellos explicaron cómo los ritmos internos se ajustan a los ciclos externos, como la luz y la oscuridad. Aschoff es famoso por sus experimentos con personas viviendo en un búnker, donde se vio que los humanos también tienen ritmos en curso libre. Pittendrigh, con sus estudios en moscas, estableció las características básicas de los ritmos circadianos: son internos, no les afecta mucho la temperatura y pueden ajustarse por señales externas.
La cronobiología se reconoció como una ciencia oficial después de un congreso internacional en 1960 en Nueva York.
Tipos de Ritmos Biológicos
Los ritmos biológicos son una forma en que los seres vivos se han adaptado a los cambios constantes del ambiente, especialmente al ciclo del día y la noche.
- Ritmos circadianos: Son los más conocidos. Duran aproximadamente 24 horas. Regulan actividades como el ciclo de sueño y vigilia (estar despierto).
- Ritmos ultradianos: Son ciclos más cortos, que duran menos de 20 horas. Por ejemplo, el ritmo cardíaco o la respiración.
- Ritmos infradianos: Son ciclos más largos, que duran más de 24 horas.
- Ritmos circalunares: Siguen un ciclo de unos 28 días, como el mes lunar.
- Ritmos circanuales: Duran alrededor de 365 días, asociados a las estaciones del año. Por ejemplo, la caída de las hojas en algunos árboles o los periodos de celo en los animales.
Cronobiología y Nuestra Salud
La cronobiología clínica estudia cómo los ritmos biológicos afectan nuestra salud y las enfermedades. Se sabe que muchas mediciones médicas cambian según la hora del día o la estación del año. Por ejemplo, los niveles de algunas hormonas, la presión arterial o la frecuencia cardíaca varían a lo largo del día.
Esta área de estudio es importante para entender enfermedades como el asma, las alergias, la hipertensión y los problemas del sueño. Conocer nuestros ritmos puede ayudar a los médicos a encontrar el mejor momento para dar un tratamiento o hacer un diagnóstico.
Véase también
En inglés: Chronobiology Facts for Kids
- antropología
- Jürgen Aschoff
- Erwin Bünning
- fotoperiodismo o fotoperiodicidad
- Colin Pittendrigh
- ritmo biológico
- ritmo circadiano
