Ritmo biológico

Qué es un ritmo biológico

La expresión combina un sustantivo, ritmo (del griego ritmós, "orden acompasado"), con un adjetivo que precisa su origen: biológico, del griego bios, "vida". No es, por tanto, una palabra compuesta como biorritmo, sino una construcción libre que la cronobiología emplea con un sentido más estricto que el habla corriente.

Lo que distingue a un ritmo biológico de una simple respuesta a un estímulo externo es su origen endógeno. El organismo genera la oscilación por sí mismo, con independencia de que reciba o no señales del ambiente, aunque esas señales (la luz, sobre todo) sirvan después para ajustar el reloj interno a las veinticuatro horas del día solar. Esa persistencia en ausencia de estímulo es, precisamente, la prueba que distingue un ritmo genuino de una mera reacción periódica al entorno.

Clasificación según el periodo

Los ritmos biológicos se agrupan, según la duración de su ciclo, en tres grandes categorías. Los ritmos circadianos, del latín circa ("alrededor de") y dies ("día"), completan su ciclo en aproximadamente veinticuatro horas; a este grupo pertenecen el ciclo de sueño y vigilia o la variación diaria de la temperatura corporal, desarrollados en ritmo circadiano y en ritmo sueño vigilia.

Por debajo de esa duración están los ritmos ultradianos, con un periodo más corto que un día, como los ciclos de sueño de unos noventa minutos o las oscilaciones horarias de ciertas hormonas, tratados en ritmo ultradiano y en ritmo circhoral. Los infradianos, por el contrario, se extienden más allá de las veinticuatro horas: el ciclo menstrual, de unos veintiocho días, o el ritmo circanual que sigue el sistema inmunitario según la estación, recogido en ritmo circanual.

El reloj que marca el compás

En los mamíferos, la mayoría de los ritmos circadianos dependen de un marcapasos central situado en el hipotálamo anterior, el núcleo supraquiasmático, que sincroniza a su vez relojes periféricos presentes en el hígado, el corazón o los pulmones. La luz que llega a la retina es la señal externa principal que ajusta ese reloj maestro al ciclo día y noche, con la melatonina como mensajero hormonal de la oscuridad. El funcionamiento de esta estructura y de la hormona que regula se desarrolla en núcleo supraquiasmático y en melatonina.

A escala celular, el reloj funciona mediante un circuito de genes que se activan e inhiben a sí mismos con un retraso de unas veinticuatro horas. El mecanismo se descifró en la mosca de la fruta: en 1984, Jeffrey Hall y Michael Rosbash, junto con Michael Young, aislaron el gen period y comprobaron que la proteína que produce se acumula durante el día y se degrada durante la noche, cerrando así un bucle de retroalimentación. El hallazgo les valió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2017.

Un poco de historia

El primer registro documentado de un ritmo biológico endógeno no procede de la medicina, sino de la astronomía. En 1729, el astrónomo francés Jean-Jacques d'Ortous de Mairan observó que las hojas de una planta de mimosa se abrían de día y se cerraban de noche incluso cuando la mantenía a oscuras por completo, sin ninguna referencia externa a la luz solar. De Mairan concluyó que la planta debía de disponer de algún mecanismo interno propio, aunque no llegó a demostrarlo.

Pasarían más de dos siglos hasta que la disciplina recibiera nombre propio. Fue el investigador Franz Halberg quien, en 1959, acuñó el término circadiano para describir estos ciclos de aproximadamente un día, y quien impulsó la cronobiología como campo de estudio independiente dentro de la fisiología.

Ritmo biológico y biorritmo, dos términos que no significan lo mismo

El biorritmo, palabra compuesta de origen griego, arrastra desde el siglo veinte una segunda acepción ajena a la cronobiología: la teoría pseudocientífica que asigna a cada persona ciclos fijos de veintitrés, veintiocho y treinta y tres días desde su nacimiento, sin respaldo experimental alguno. Ritmo biológico, en cambio, se reserva en el uso técnico para el fenómeno fisiológico verificable que aquí se describe. Puede ampliarse esta distinción en la entrada biorritmo.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre ritmo biológico y biorritmo?

Ritmo biológico es el término técnico que emplea la cronobiología. Biorritmo comparte esa acepción, pero además arrastra un uso popular vinculado a una teoría de ciclos fijos sin base científica, algo que ritmo biológico no incluye.

¿Todos los ritmos biológicos dependen del núcleo supraquiasmático?

No todos. El núcleo supraquiasmático coordina sobre todo los ritmos circadianos. Muchos ritmos ultradianos e infradianos dependen de otros mecanismos, algunos todavía poco conocidos.

¿Desaparecen los ritmos biológicos si se elimina cualquier referencia externa?

No. Persisten, aunque con un periodo que ya no coincide de forma exacta con las veinticuatro horas del día solar, sino con el ciclo endógeno propio del organismo, algo típicamente cercano mas no idéntico a un día. Esa persistencia en aislamiento es, de hecho, el criterio experimental que distingue un ritmo genuino de una simple respuesta al entorno.

¿Cuándo se identificó por primera vez un ritmo biológico?

En 1729, con el experimento de Jean-Jacques d'Ortous de Mairan sobre una planta de mimosa mantenida en oscuridad constante.

Referencias

1. Biogerontología, OpenCourseWare Universidad de Cantabria. Envejecimiento y ritmos biológicos, clasificación por periodo. ocw.unican.es
2. The Physiological Society. A chronology of chronobiology, sobre el experimento de de Mairan de 1729. physoc.org
3. Genotipia. Premio Nobel de Medicina 2017 para los mecanismos moleculares del reloj biológico. genotipia.com
4. Real Academia Española. Diccionario de la lengua española, 23.ª ed., entrada "biorritmo". dle.rae.es