Probabilmente avete già sentito il termine “orologio biologico”. Spesso viene associato alla fertilità delle donne e alla capacità di avere figli. In realtà, quasi tutti i processi biologici dell’organismo sono coordinati e controllati da orologi biologici interni. Il corpo umano è costituito da una moltitudine di orologi e ritmi biologici. Se un tempo questi ritmi erano un mistero per scienziati e medici, oggi un numero crescente di ricerche dimostra che quasi tutti i nostri processi biologici, dal sonno alla digestione, dal controllo della pressione sanguigna alle funzioni cerebrali, sono legati a orologi e ritmi interni.
Questa nuova comprensione dei ritmi del corpo è nota come scienza della cronobiologia, o studio degli orologi interni e dei ritmi biologici, e questa ricerca sta aprendo la strada a nuove scoperte nel campo della salute e della medicina.
Gli orologi e i ritmi della vita
Il nostro corpo è controllato da diversi tipi di orologi interni. I tre più importanti sono i ritmi circadiani, ultradiani e infradiani.
I ritmi circadiani sono i più noti e sono correlati al ciclo luce/buio di 24 ore della rotazione terrestre. Questi ritmi controllano vari processi che si verificano ogni 24 ore, come il ciclo sonno-veglia umano.
I cosiddetti ritmi ultradiani regolano cicli come la fame, la frequenza cardiaca, la digestione e altri processi che si verificano a intervalli più brevi di 24 ore.
I ritmi infradiani, invece, si verificano in cicli che durano più a lungo delle note 24 ore circadiane, con un ciclo completo che dura 28 ore o più. Un buon esempio sono i cicli ormonali delle donne adulte o i vari processi cellulari e livelli ormonali che si adattano alla stagione.
Questi diversi orologi corporei lavorano a stretto contatto per preparare il nostro corpo alle esigenze dei diversi periodi del giorno, del mese e dell’anno.
Il ritmo circadiano: l’orologio maestro
Il ritmo circadiano è probabilmente l’orologio più conosciuto del corpo, poiché è presente in quasi tutti gli organismi viventi. Questo orologio di 24 ore controlla una serie di processi come il sonno, la riparazione del DNA e la rigenerazione cellulare:
Le cellule primitive vengono danneggiate dal sole e dal calore durante il giorno e utilizzano le ore notturne per la necessaria riparazione del DNA e altri processi di guarigione. Sebbene il ritmo circadiano umano sia molto più complesso del concetto di danno diurno e di riparazione serale, questa formula è la spiegazione più completa di come il nostro corpo utilizzi le ore notturne per la riparazione e la rigenerazione delle cellule, preparandosi chimicamente a processi importanti. Questo reset serale garantisce che tutti i processi biologici avvengano al momento giusto e nel giusto ordine.
Come si regolano gli orologi del corpo
Tutti gli orologi e i processi ritmici sono accuratamente sincronizzati nel nostro cervello dal nucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo. L’ipotalamo riceve i cosiddetti zeitgeber, cioè le influenze esterne o ambientali, e li utilizza per armonizzare gli orologi tra loro e con le esigenze del nostro ambiente.
Per regolare il ritmo circadiano, la nostra retina riceve il timer della luce dall’ambiente e inoltra il segnale luminoso all’ipotalamo. L’ipotalamo segnala poi alla ghiandola pineale di sopprimere la produzione di melatonina (un ormone che ci rende sonnolenti) e dice ad altre aree del cervello di aumentare la produzione di ormoni associati alla veglia.
A sua volta, l’ipotalamo presume che la notte stia arrivando quando la nostra retina percepisce meno luce esterna. Ciò è particolarmente vero quando la riduzione della luce è associata anche ad altri indizi della notte, come una temperatura più bassa. L’ipotalamo dà quindi il via libera alla ghiandola pineale per la produzione di melatonina e il corpo si prepara alla modalità sonno.
Orologi interni e salute
Gli orologi interni del corpo non sono importanti solo per il ritmo del sonno, ma anche per la salute dell’intero organismo. Ad esempio, se i nostri orologi interni non segnalano la riparazione del DNA e questo processo viene saltato o non avviene correttamente, le cellule del corpo iniziano a perdere la loro capacità di funzionare, il che può portare a mutazioni genetiche, malattie e persino al cancro.
A seconda della capacità del nostro corpo di mantenere i cicli dell’orologio interno, questi ritmi biologici possono giocare a nostro favore e a favore del benessere finale o contro di noi. Una branca della cronobiologia è la cronofarmacologia (nota anche come cronoterapia). Questa branca ricerca approcci terapeutici basati sui principi fondamentali della cronobiologia e sulla comprensione dei ritmi e degli orologi interni dell’organismo.
Il massimo effetto della cronoterapia si ottiene combinando gli ingredienti e le formule farmacologiche ottimali, i dosaggi corretti e la comprensione degli organi o delle connessioni selezionate, al fine di somministrare le sostanze nel momento migliore e ottenere così i migliori risultati con meno effetti collaterali.
Questo metodo di ricerca ha portato a molte scoperte nel trattamento di varie malattie come il diabete e le malattie cardiovascolari. Questo approccio è stato utilizzato anche in altre ricerche per programmare la chemioterapia in modo che le cellule tumorali vengano attaccate quando sono più vulnerabili, riducendo il rischio per le cellule sane.
Da un punto di vista scientifico, gli orologi interni del corpo sono affascinanti, ma lo sono ancora di più da un punto di vista medico. Comprendere i complessi processi che il corpo attraversa e le diverse tempistiche ad essi associate porta a una migliore comprensione dell’interazione tra salute e malattia e consente ai ricercatori di sviluppare trattamenti nuovi e più efficaci. Poiché gli orologi biologici del nostro corpo sono estremamente importanti per la nostra salute, concentrarsi sul mantenimento e sul trattamento dei ritmi biologici e dei disturbi del ritmo è un campo nuovo e promettente dell’assistenza sanitaria e della prevenzione della salute.