Ritmi circadiani: che cosa sono e come funzionano

OROLOGIO BIOLOGICO – L’orologio biologico è un meccanismo molto complesso che regola il ripetersi ciclico di numerose funzioni biologiche in tutti gli esseri viventi, animali o vegetali: oltre all’alternarsi di sonno e veglia, presiede anche all’’andamento della temperatura corporea, più alta o più bassa in momenti diversi della giornata, come pure al rilascio ciclico di alcuni ormoni. La luce diurna ha un’importanza fondamentale nella regolazione di tutti questi complessi meccanismi, regolati e messi in movimento dai cosiddetti “geni Clock” (orologio). Il loro funzionamento molecolare è stato scoperto da tre scienziati, i genetisti Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young, i quali nel 2017 sono stati insigniti del Premio Nobel per la Medicina proprio per le loro scoperte in proposito. In pratica, i geni Clock interagiscono con altri geni secondo una precisa sequenza, producendo una proteina che agisce all’interno di ogni cellula accendendo i geni che presiedono alle varie funzioni: in questo modo ci viene fame, sonno e si regola la nostra temperatura corporea. 

RITMI CIRCADIANI – Il concetto di orologio biologico è strettamente legato a quello di ritmi circadiani: sono fasi cicliche che si ripetono secondo un periodo di 24 ore (dal latino circa diem – che significa “intorno al giorno”). Queste fasi sono note agli scienziati fin dal 1729, quando lo scienziato francese Jean-Jacques d'Ortous de Mairan osservò che i movimenti delle piante continuavano a seguire i cicli di 24 ore anche quando queste venivano tenute in condizioni di buio costante. L’orologio interno è sincronizzato con quello naturale del giorno e della notte, ma in condizioni particolari può seguire un andamento differente: ad esempio, durante esperimenti condotti in ambienti privi di luce come le grotte, si è visto che nei volontari che si erano prestati come “cavie” il ritmo veglia sonno si assestava su un arco di 36 ore.

LE ATTIVITÀ GIUSTE IN OGNI MOMENTO – Nell’arco delle 24 ore che compongono la giornata, il nostro orologio circadiano lavora su cicli di tre ore. Tra le 6 e le 9 del mattino l’organismo si mette in moto grazie alla diminuzione della melatonina, che induce il sonno, e l’aumento del cortisolo, che attiva uno stato di vigilanza e di veglia. Tra le 9 e le 12 questa sostanza raggiunge il picco e genera il massimo stato di concentrazione: è il momento di dedicarsi alle attività più impegnative. Tra le 12 e le 15 la vigilanza diminuisce a causa delle attività digestive. T ra le 15 e le 18 la temperatura corporea aumenta: cuore e polmoni raggiungono il massimo della loro capacità. E’ il momento in cui si ottengono i migliori risultati con l’attività fisica. Tra le 18 e le 21 l’attività dell’organismo comincia a rallentare: è il momento ideale per cenare, ma senza eccedere con grassi e zuccheri: è stato osservato che, a parità di calorie assunte, si dimagrisce più facilmente se si consuma il pasto principale a mezzogiorno e si fa una cena leggera. In più, in questa fase della giornata nascono le idee e il processo creativo è al massimo. Tra le 21 e le 24 viene prodotta la melatonina, che induce il sonno, e la temperatura corporea comincia a scendere. Per questo si suggerisce di evitare l’attività fisica e di esporsi alla luce blu, come quella generata dagli smartphone, per non interferire con il riposo notturno. Tra mezzanotte e le 3, la melatonina è al massimo e il sonno è più profondo e ristoratore. Anche se si è svegli, lo stato di vigilanza è molto basso: non a caso è il momento in cui si verificano più incidenti. In questa fase del sonno si consolidano i ricordi. Tra le 3 e le 6 la temperatura corporea è al minimo e le cellule dell’epidermide si rigenerano. I livelli di melatonina cominciano a calare, per prepararci al risveglio.