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Il Ritmo Circadiano




"Ritmo Circadiano" . Un parolone che  deriva dal latino "Circa diem" e sta ad indicare qualunque cosa o evento  che segua un ritmo giornaliero. Per i non addetti ai lavori sarebbe più  comprensibile se venisse tradotto in "Orologio Biologico".

Si,  perchè il ritmo circadiano questo è. Si riferisce infatti all'orologio  invisibile che ognuno di noi ha a livello metabolico, orologio che  scandisce i tempi e le modalità di reazioni biochimiche precise,  regolate finemente e ripetute nell'arco delle 24 h.

La comprensione dei meccanismi che regolano la ritmicità del ciclo circadiano è talmente importante che nel 2017 il Nobel per la medicina è stato assegnato proprio a tre scienziati che si sono occupati di questo tema:



Il nostro organismo è soggetto ad una ciclicità legata alla luce solare. Il ritmo giorno/notte è infatti strettamente connesso a quello sonno/veglia in un delicato equilibrio che coinvolge l'intero organismo.
Affinchè  il metabolismo si modifichi in modo concertato, permettendo al nostro  corpo di adattarsi ai cambiamenti di temperatura e luce tipici della  giornata e delle stagioni, è necessario l'intervento di "messaggeri" che coordinino armoniosamente le attività di organi e tessuti anche distanti tra loro. Questi messaggeri sono degli ormoni  in grado di raggiungere, attraverso il sangue, tutti i distretti  corporei producendo in essi le variazioni funzionali necessarie nei modi  e nei tempi adeguati.

Se si valutano gli andamenti di alcuni parametri fisiologici e biochimici nell'arco delle 24h è possibile riscontrare una ciclicità giornaliera che si ripete, per l'appunto, circadianamente. Si può prendere in considerazione l'andamento della pressione arteriosa, della temperatura corporea o della glicemia tanto per fare alcuni esempi:


      

Da un'analisi rapida dei grafici riportati si vede come al mattino la pressione arteriosa tenda a salire rispetto ai valori notturni e la stessa cosa faccia anche la glicemia.   Questo andamento è fisiologico perchè il nostro organismo, al  risveglio, si prepara all'attività quotidiana e necessita che tutti i  tessuti vengano meglio irrorati dal sangue e meglio riforniti di  zuccheri che rappresentano il carburante per ogni cellula.
In  parallelo, con l'attivazione del metabolismo, la "macchina" corporea  inizia a riscaldarsi e la temperatura basale sale progressivamente per  tutto il giorno fino a tornare a scendere durante il riposo notturno.

Questi  parametri fisiologici non sono altro che la manifestazione  dell'attività biochimica di sostanze, ormoni in particolare, rilasciate  ciclicamente dal nostro organismo. Mi spiego meglio.

Se si va a guardare dietro le quinte l'aumento mattutino della pressione arteriosa e della glicemia è la conseguenza della maggiore produzione di CORTISOLO  surrenalico che si registra nelle prime ore della giornata, produzione  che va poi scemando con l'avanzare delle ore per essere soppiantata da  un'altra sostanza con effetti opposti: la MELATONINA.
La  melatonina viene prodotta dalla ghiandola pineale, una piccola ghiandola  posta alla base del cervello, e svolge il compito di preparare  l'organismo alla fase del riposo notturno.
Come si può vedere dal  grafico successivo non solo gli effetti ma anche le concentrazioni  sanguigne di questi due ormoni sono in opposizione nell'arco delle 24h:

Analogamente al cortisolo e alla melatonina è  possibile riscontrare una periodicità circadiana di 24h in molteplici  molecole prodotte dal nostro corpo, ognuna con un compito e una funzione precisa in un determinato momento della giornata:



Si può notare come il testosterone  registri il suo picco massimo nelle prime ore della mattina e questo è  normale per un ormone che, come lui, facilita lo sforzo fisico  attraverso effetti anabolizzanti sul tessuto muscolare; sarebbe  perfettamente inutile infatti che ciò avvenisse la notte durante il  sonno. Anche l'insulina raggiunge la sua massima concentrazione  plasmatica nella prima metà della giornata perchè è in quelle ore, nelle  ore della massima produttività, che le cellule dell'organismo hanno  bisogno di un miglior apporto di zuccheri per soddisfare le maggiori  richieste energetiche di cui necessitano.
L'ormone della crescita  GH è prodotto dalla ghiandola ipofisi, posta alla base del cranio, e  viene liberato nel circolo sanguigno principalmente di notte; la sua  funzione è quella di tradurre lo sforzo fisico della giornata precedente  in un miglioramento dell'efficienza muscolare e della crescita complessiva dell'organismo specie nei bambini. E' per questo che si dice che i bambini crescono dormendo.

Si potrebbero fare molti altri esempi di ciclicità ormonale, ciclicità che a volte può svilupparsi su archi temporali più ampi delle 24h. Basti pensare alla ritmicità mensile dell' estrogeno e del progesterone nel ciclo mestruale femminile:



Tirando le somme di quanto detto fin'ora gli  scienziati hanno provato a dividere le 24h in intervalli temporali  precisi, individuati in funzione all'attitudine del nostro organismo a compiere meglio o peggio una specifica attività in un determinato momento della giornata.



Fin'ora abbiamo descritto come l'organismo  produca ormoni e sostanze in orari diversi della giornata allo scopo di  creare una sintonia con l'ambiente esterno ma , a ben guardare, non  abbiamo detto come avvenga la sincronizzazione con la luce solare.

Esiste una regione dell'encefalo, che è l'ipotalamo, in cui risiede il nostro vero "orologio circadiano" interno.
Attraverso  meccanismi molecolari complessi (la cui scoperta è valsa il Nobel ai  tre signori di inizio articolo) questa area cerebrale è in grado di  mantenere memoria del ritmo giorno/notte dell'ambiente esterno in cui  viviamo.

L'ipotalamo riceve informazioni sull'alternarsi del  ciclo luce/buio direttamente attraverso la visione: la retina contiene  infatti, oltre ai fotorecettori che trasmettono le informazioni visive  alla corteccia cerebrale, anche cellule fotosensibili collegate  direttamente all'ipotalamo.



Quando la luce solare colpisce la retina il  segnale " luce/giorno " viene comunicato alla corteccia cerebrale e  all'ipotalamo. Quest'ultimo condiziona l'attività di due ghiandole  produttrici di ormoni: la ghiandola pineale che secerne melatonina, ormone che regola il ritmo sonno/veglia, e la ghiandola ipofisi. L'ipofisi, in risposta allo stimolo ipotalamico, è in grado di secernere 6 ormoni (TSH, FSH, LH, ACTH, PRL e GH)  che a cascata innescano una serie di modificazioni adattative  dell'organismo: ad esempio l'ACTH regola la secrezione di CORTISOLO da  parte del surrene e questo, a sua volta, determina le variazioni di  pressione e glicemia mattutine viste all'inizio dell'articolo.

Di  fatto si può dire quindi che il nostro fisico si adatta all'ambiente  esterno, entrando in fase con esso, seguendo il naturale alternarsi del  ciclo giorno/notte. L'adattamento avviene attraverso reazioni a catena  mediate da messaggeri chimici, quali sono gli ormoni,  che fungono da "direttori d'orchestra" nell'armonizzare in un'unica  perfetta sinfonia il metabolismo dell'intero nostro organismo.

Questo  è il ritmo circadiano, questa è la bellezza della Natura che ci ha  donato, dopo milioni di anni di evoluzione, una macchina stupenda: il  nostro corpo.

Rispettatelo e abbiatene cura, lo merita.

Grazie.


Stefano 20/06/2018

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