Ritmo circadiano

Qué es el ritmo circadiano

El adjetivo circadiano, del latín circa y dies, lo acuñó el biólogo Franz Halberg en 1959. Ese origen y la historia completa del término se desarrollan en la entrada correspondiente de este diccionario. Lo que interesa aquí es el fenómeno en sí: un ciclo endógeno que no equivale exactamente a 24 horas, sino que se aproxima a ellas.

Durante décadas se pensó que el período interno humano rondaba las 25 horas, una cifra tomada de estudios en los que la exposición a la luz artificial distorsionaba la medición. En 1999, un equipo de la Universidad de Harvard dirigido por Charles Czeisler corrigió ese dato con un diseño experimental que eliminaba esa fuente de error: sometió a un grupo de voluntarios a semanas de aislamiento con control estricto de la luz y midió los ritmos endógenos de melatonina, temperatura corporal y cortisol. El resultado fue un período medio de 24,18 horas, prácticamente idéntico entre jóvenes y personas mayores.

Cómo se describe un ritmo: período, amplitud y acrofase

La cronobiología dispone de un vocabulario propio para caracterizar cualquier ritmo biológico, no solo el circadiano. El período es el tiempo que tarda en completarse un ciclo. El MESOR (del inglés Midline Estimating Statistic of Rhythm) es el valor medio en torno al cual oscila la variable medida. La amplitud mide la distancia entre ese valor medio y el pico de la oscilación. La acrofase señala el momento del ciclo en que se alcanza ese pico.

Estos parámetros se obtienen ajustando los datos a una curva coseno, un método conocido como análisis de cosinor, desarrollado por el propio Halberg. Con él se puede establecer, por ejemplo, que la acrofase del cortisol se sitúa en las primeras horas de la mañana, mientras que la de la temperatura corporal aparece por la tarde. No son datos anecdóticos: permiten comparar el mismo ritmo entre distintas personas o en la misma persona a lo largo del tiempo.

La prueba del reloj libre: el experimento de la cueva

La demostración más vívida de que el ritmo circadiano es interno, y no una simple respuesta al ciclo día-noche, la protagonizó el espeleólogo francés Michel Siffre. En 1962, con veintitrés años, descendió a la cueva de Scarasson, en los Alpes franceses, y permaneció allí sesenta y tres días sin reloj, sin luz solar y sin ningún indicio de la hora que era. Comía y dormía solo cuando su cuerpo se lo pedía.

Su ciclo de sueño y vigilia no se desorganizó: se alargó, de forma progresiva, hasta rondar las veinticinco horas por jornada. Siffre repitió el experimento varias veces a lo largo de su vida, incluida una estancia de doscientos cinco días en una cueva de Texas en 1972. Cada vez, el mismo patrón: en ausencia de señales externas, el reloj interno sigue funcionando, pero a su propio ritmo, ligeramente más lento que el día solar.

Un reloj central y muchos relojes locales

En el ser humano, el marcapasos principal reside en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo, que recibe información luminosa directa de la retina. Pero ese reloj central no trabaja solo. Según la descripción de la Clínica Mayo, el sistema circadiano humano funciona como una red de varios niveles: el núcleo supraquiasmático sincroniza relojes moleculares presentes en tejidos tan diversos como el hígado, el músculo esquelético o las células del páncreas, cada uno con capacidad para oscilar de forma parcialmente autónoma.

Esa jerarquía explica por qué un cambio brusco de horario de comidas puede desincronizar el reloj hepático antes que el cerebral, o por qué el trabajo nocturno prolongado afecta a órganos distintos en momentos distintos. El reloj no es uno solo. Es una orquesta.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto dura realmente el reloj interno del ser humano?

Unas 24,18 horas de media, según el estudio de Czeisler de 1999. No son exactamente 24 horas, de ahí que el término use "circa" y no "diario". El ajuste diario a la luz solar corrige esa pequeña diferencia sin que la persona lo perciba.

¿Qué pasa si alguien vive semanas sin luz ni referencias horarias?

Su ciclo de sueño y vigilia se alarga poco a poco, como demostró Michel Siffre en sus experimentos de aislamiento en cuevas. El reloj interno sigue funcionando, solo que libre de la corrección diaria que normalmente le impone la luz.

¿Solo el cerebro tiene ritmo circadiano?

No. Casi todos los tejidos del organismo alojan su propio reloj molecular. El del cerebro, en el núcleo supraquiasmático, actúa como director de orquesta y sincroniza a los demás, pero el hígado, el músculo o el páncreas pueden desajustarse de él en ciertas circunstancias, como los horarios de comida irregulares.

¿Es lo mismo el ritmo circadiano que el ciclo sueño-vigilia?

No. El ciclo sueño-vigilia es una de sus manifestaciones más visibles, pero el mismo reloj gobierna a la vez la temperatura corporal, la secreción hormonal y otras funciones que nada tienen que ver con dormir. Puede profundizar en esa manifestación concreta en la entrada ritmo sueño-vigilia de este diccionario.

Referencias

1. Czeisler CA, et al. Stability, precision, and near-24-hour period of the human circadian pacemaker. Science, 1999.
2. Infobae. El experimento de aislamiento de Michel Siffre.
3. Clínica Mayo. El sistema circadiano humano como una red multinivel de osciladores.
4. Medicina Clínica (Elsevier). Introducción general a la cronobiología clínica y a la manipulación terapéutica de los ritmos biológicos.