Cronobiologia: i ritmi della salute e del benessere

La Cronobiologia è una branca della Biologia che studia il modo in cui i ritmi naturali del nostro organismo (il ritmo psichico, fisico ed emotivo) subiscono l’influenza dei ritmi del Sole e della Luna. Quando questi processi vengono interrotti, oppure quando si verificano anomalie nel nostro organismo, è proprio nella Cronobiologia che possiamo trovare la soluzione.

La Cronobiologia negli anni ha messo in evidenza come l’organismo umano funzioni come un grande orologio, i suoi parametri e le sue funzioni seguono periodiche oscillazioni e non possono trascendere dal ritmo imposto dal ciclo notte - giorno (buio - luce) che si verifica per la rotazione del nostro pianeta.

Le funzioni organiche ed i parametri vitali seguono periodiche oscillazioni nel corso della giornata, nei periodi del mese, nelle stagioni, che influenzano tutte le funzioni del nostro corpo come l’umore, la memoria, il rendimento psico-fisico, il sonno, la pressione arteriosa, la temperatura corporea, il metabolismo, i processi digestivi, il ritmo cardiaco e le funzioni del sistema immunitario, ma anche la suscettibilità alle malattie e all’azione dei farmaci e dei nutrienti.

Osservando la natura, ci si rende conto dell'esistenza di fenomeni ritmici che coprono archi di tempo di diversa lunghezza. Si va da ritmi brevi come quelli della respirazione o del battito cardiaco, a fenomeni che durano ore come i cicli sonno/veglia o l'apertura dei fiori, fino ad eventi della durata di mesi o anni, come nel caso del letargo, o degli equilibri preda/predatore.

Esistono poi altri ritmi nascosti all'osservazione diretta, come i ritmi dell'attività cerebrale, della secrezione ormonale e l'attività dei geni a livello delle singole cellule. La nostra vita è costellata di ritmi: giorno e notte, stagioni, lune che salgono e calano (questo in particolare è noto alle donne). Il nostro corpo è nel ritmo: il respiro, il battito cardiaco, il sonno e la veglia, la fame e la sazietà, ormoni che aumentano e calano a seconda delle ore, e così via per tutte le nostre funzioni. Conoscere e assecondare i nostri ritmi è un discorso di salute.

La quasi totalità delle funzioni umane (temperatura corporea, pressione arteriosa, battito cardiaco), segna un andamento ritmico è stato dimostrato negli anni ’50 da alcuni ricercatori francesi che stavano studiando i livelli di secrezione del potassio con le urine e scoprirono che essi seguivano un ritmo regolare della durata di circa 24 ore concordavano con quelli di altri ricercatori ed il quadro che ne venne fuori è che, al contrario di quanto si pensava fino ad allora, la quasi totalità delle funzioni umane (ad esempio la produzione ormonale, l’andamento della temperatura corporea, della pressione arteriosa, del battito cardiaco, dell’umore) ha un andamento ritmico.

I ritmi biologici seguono – in prima approssimazione – una curva sinusoidale, ossia una doppia curva che cresce fino ad un massimo (acrofase) e poi scende fino a un minimo, variando intorno ad un valore mediano che si chiama mesor. La doppia curva crescente, decrescente, poi nuovamente crescente e decrescente si completa in un periodo di tempo ben definito. I ritmi con un periodo compreso tra le 20 e le 28 ore vengono definiti circadiani. Quelli con un periodo inferiore alle 20 ore, come da esempio le fasi del sonno, vengono definiti ultradiani. I ritmi con un periodo superiore alle 28 ore si chiamano infradiani; tra questi ultimi va ricordato il ciclo mestruale che avendo una durata pari a quella del ciclo lunare viene definito “circalunare”. In particolare, il ritmo circadiano, (dalle parole latine “circa” e “dies” = “ciclo di quasi un giorno”) è il componente fondamentale di quello che potremmo chiamare “orologio biologico”. Come detto, questi sono i ritmi che hanno un andamento sinusoidale che si completa (inizio e fine del ciclo) in un tempo compreso tra le 20 e le 28 ore.

Molti sono i parametri biologici studiati in medicina che presentano un ritmo circadiano, con momenti, nell’arco delle 24 ore, di massima (acrofase) e di minima espressione (più o meno dopo 12 ore). Anche quelli di più comune ed insospettabile rilievo nella medicina classica, come l’emocromo, possono variare a seconda dell’ora nella quale vengono studiati. Ci si è domandato cosa regola nell’organismo l’andamento dei cicli. La risposta è stata trovata sia all’interno di esso che all’esterno. Si è infatti osservato che i ritmi circadiani sono regolati da una sorta di orologio biologico, localizzato in una struttura del sistema nervoso centrale denominata ipotalamo. Tuttavia è stato osservato che anche stimoli esogeni, cioè esterni all’organismo, possono alterare i ritmi circadiani. Il più importante tra questi è l’alternarsi del giorno e della notte, cioè della luce e del buio, che condiziona tutte le abitudini della società umana. In tal senso basti soffermarsi sul fatto che la maggior parte delle attività dell’uomo moderno si svolgono di giorno quando c’è luce e la temperatura dell’ ambiente è più elevata.

Ad ulteriore dimostrazione dell’influenza dei fattori esogeni basta ricordare la desincronizzazione e la successiva risincronizzazione dei ritmi circadiani dopo un cambiamento di fuso orario. Ciò prova che l’orologio biologico è essenzialmente sincronizzato sull’alternanza di luce e buio.

L’andamento del ritmo circadiano “dell’umore”, di un individuo, mostra come lo stato d’animo migliore coincida con le ore pomeridiane e serali.

Il cortisolo è soggetto ad una secrezione basale pressoché costante nelle 24 ore, con picco massimo (acrofase) registrato intorno alle primissime ore del mattino (3-4) e picco minimo che coincide con le prime ore di riposo notturno (22-24).

La concentrazione plasmatica del GH o somatotropina raggiunge la propria acrofase intorno alle 24 e fa registrare i suoi valori minimi dalle 8 alle 20.

Il testosterone ha il suo apice intorno alle 2-3 del mattino, mentre il picco minimo si registra intorno alle 18.

Il TSH, il principale ormone che regola le funzioni tiroidee, ha un andamento del tutto simile a quello del testosterone.

Sono molti anche i malesseri che tendono a seguire ritmi circadiani ovvero una cadenza prossima alle 24 ore. Ad esempio di notte chi ha subito importanti operazioni chirurgiche va più facilmente incontro a complicazioni, come pure aumenta la secrezione acida dello stomaco (attenzione all’ulcera, soprattutto tra le 22.00 e le 2.00) e compaiono più facilmente attacchi d’asma, intorno alle 4.00, orario in cui il corpo riduce al minimo la produzione di sostanze bronco-dilatatrici naturali.

I rischi di ictus e infarto aumentano nelle prime ore del mattino, quando sale la pressione del sangue e sempre intorno alle 6.00 le persone diabetiche sono maggiormente a rischio di crisi ipoglicemiche poiché i livelli di insulina raggiungono i valori minimi.

Ma, dopo aver superato le insidie della notte, il momento del risveglio può rivelarsi poco piacevole per chi soffre di emicrania, che spesso si presenta in questa fascia di orario, e ancor di meno lo è per chi soffre di raffreddore da fieno, i cui sintomi (naso chiuso, lacrimazione, difficoltà a respirare) sono massimi al risveglio.

Sempre tra le 7.00 e le 9.00 è maggiore il numero di casi di angina pectoris, rispetto alle altre ore del giorno.

Ma anche la seconda parte della giornata riserva le sue sorprese: tra le 17.00 e le 19.00 si possono manifestare i malesseri – come il mal di testa – legati all’aumento della pressione sanguigna, mentre le ultime ore della sera sono quelle più a rischio per le emorragie cerebrali.

Un altro ritmo altrettanto conosciuto è quello della temperatura corporea, di cui tutti facciamo naturale esperienza in caso di febbre: infatti, di solito in questa situazione vediamo la temperatura scendere fra notte e mattina, per poi risalire verso sera.

In realtà, esistono molti altri cicli che si manifestano durante il giorno[1-2].

L’andamento ciclico non riguarda però solo aspetti biochimici, ma coinvolge tutto quanto, come ad esempio le nostre facoltà cognitive o le nostre prestazioni fisiche. Ad esempio, nel corso dei decenni diversi studi hanno mostrato che, in media, l’accuratezza, la capacità di calcolo mentale e la memoria a breve termine sono migliori durante la mattina. Di contro, la memoria a lungo termine, i riflessi, la forza fisica e la capacità di saltare risultano maggiori verso pomeriggio-sera, in corrispondenza del picco di temperatura corporea[3-5].

Affinché noi siamo in salute, è necessario che tutti i nostri ritmi fisiologici siano sincronizzati fra loro e, in particolare, siano sincronizzati col ciclo sonno-veglia. Infatti, l’orologio circadiano centrale, localizzato nel nucleo suprachiasmatico ottico (SCN) presente nell’ipotalamo e influenzato direttamente dall’alternanza luce-ombra, è strettamente collegato agli orologi periferici presenti nelle cellule e nei tessuti organici: quando l’uno è sregolato, gli altri possono subire dei disordini e viceversa[6].

Annullare i nostri cicli significa alterare in maniera pesante le nostre funzioni, impedendo loro sia di riposare sia di attivarsi quando necessario. Non a caso, simili alterazioni nei ritmi circadiani sono legate a patologie del sistema immunitario, del sistema linfatico, della funzionalità cardiovascolare, del metabolismo glicemico e molto altro ancora. Anche perché annullare i cicli circadiani implica annullare il ciclo della melatonina, ormone che, oltre a favorire il sonno quando ha il suo picco la sera tardi, manifesta un’infinità di funzioni regolatorie sull’immunità, sulla produzione ormonale, sul metabolismo e sulla digestione[7].

Evitare questi effetti negativi sui cicli circadiani e sul metabolismo è anche il motivo, oltre alla citata produzione di insulina maggiore durante la sera rispetto la mattina, che spiega perché sarebbe meglio fare un’abbondante colazione la mattina e rimanere leggeri la sera.

Con una vita sregolata nei ritmi non c’è da stupirsi se aumentano i nostri livelli di infiammazione, di dolore e se iniziamo a manifestare i disturbi più disparati, i quali possono nel tempo culminare in vere e proprie patologie anche gravi.

Al contrario, se teniamo una vita con ritmi stabili, il più possibile vicini a quelli che la natura ci mostra, ecco che iniziamo a rinforzare il nostro organismo e ad accumulare quelle risorse necessarie ad affrontare gli imprevisti che quotidianamente incontriamo.

Il campo della cronobiologia si sta espandendo rapidamente in tutto il mondo. I medici, i ricercatori e la popolazione in generale stanno iniziando a vedere i benefici dell’uso dei principi cronobiologici in ogni ambito, dalla somministrazione di farmaci alla determinazione del momento più efficace della giornata per fare esercizio fisico. La cronobiologia viene utilizzata nello studio della genetica, dell’endocrinologia, dell’ecologia, della medicina sportiva e della psicologia, solo per citarne alcune.

La cronofarmacologia è una branca della cronobiologia particolarmente redditizia. Migliaia di studi hanno fornito informazioni su come la tempistica precisa di un farmaco o di un integratore possa ridurre gli effetti collaterali, avere un effetto più efficace sul sistema di organi o sulla malattia bersaglio e persino interrompere completamente un processo fisiologico.

Molte istituzioni rinomate hanno aggiunto dipartimenti, laboratori e programmi di studio incentrati sullo studio della cronobiologia. Queste istituzioni hanno fornito ricerche e intuizioni innovative che hanno contribuito a plasmare la medicina moderna e la comprensione dei nostri ritmi biologici innati. La melatonina, definita anche “ormone madre della cronobiologia”, gli effetti della luce su una serie di malattie e il fenomeno dei cronotipi sono aree di particolare interesse.

Sebbene la cronobiologia sia ancora considerata una scienza giovane, le possibilità che presenta sono infinite. I nostri metodi di ricerca stanno diventando sempre più avanzati e con essi la realtà che la cronobiologia diventerà una disciplina scientifica di primo piano.

LA MELATONINA È UN “ SINCRONIZZATORE”
La melatonina è una molecola “antica”, la sua presenza può essere fatta risalire agli organismi unicellulari fotosintetici primordiali. Una funzione primitiva e primaria della melatonina consiste nell’azione di scavenger (ovvero di “ spazzino”) di radicali liberi ed antiossidante ad ampio spettro. Durante il processo evolutivo sono state acquisite altre funzioni fisiologiche della melatonina, tra queste le più rilevanti sono quelle connesse con l’attività cronobiotica. La melatonina svolge, infatti, un ruolo importante nella regolazione dell’orologio biologico e dei cicli circadiani, cioè di tutte le funzioni dell’organismo che sono correlate e regolate dall’alternanza giorno-notte. Pertanto, si può affermare che la melatonina ha un ruolo fondamentale come cronobiotico dei ritmi biologici e delle attività neuroendocrine.

La sincronizzazione, da parte della melatonina, degli orologi periferici, riflette l’adattamento dell’individuo al suo ambiente interno ed esterno. Il ritmo giornaliero della secrezione di melatonina trasmette informazioni interne che l’organismo utilizza per l’organizzazione temporale sia circadiana che stagionale delle proprie funzioni neuro-endocrine.

ACIDO LIPOICO e orologio biologico
I ricercatori hanno scoperto una sorprendentemente vasta gamma di effetti biologici collegati a un micronutriente chiamato acido lipoico: esso infatti è in grado di ripristinare e sincronizzare i ritmi circadiani, o l‘"orologio biologico" che si trova nella maggior parte delle forme di vita. La capacità dell’acido lipoico di contribuire a ripristinare un più normale ritmo circadiano potrebbe spiegare il suo valore in tante importanti funzioni biologiche, dalla resistenza allo stress, all’equilibrio ormonale, alle prestazioni muscolari, al metabolismo del glucosio e anche al processo di invecchiamento.

Le scoperte sono state fatte da alcuni biochimici del Linus Pauling Institute della Oregon State University, e pubblicate su “Biochemical and Biophysical Research Communications” un giornale professionale. La ricerca è stata sostenuta dal National Institutes of Health, attraverso il Centro Nazionale per la medicina complementare e alternativa.

Fonte: https://lagrandevia.it/limportanza-della-cronobiologia-vivere-in-armonia-con-i-ritmi-naturali-per-una-vita-sana/

Bibliografia
[1] Ohdo S. Chronotherapeutic strategy: Rhythm monitoring, manipulation and disruption. Adv. Drug Del. Rev., 2010;62(9-10);859–875.
[2] Brahma CK, Gali GVS. Chronotherapeutic Drug Delivery Systems Challenges to Pharmaceutical Field. J. Global Trends Pharm. Sci., 2012;3(3):778–791.
[3] Heishman AD, Curtis MA, Saliba EN, Hornett RJ, Malin SK, Weltman AL. Comparing Performance During Morning vs. Afternoon Training Sessions in Intercollegiate Basketball Players. J. Strength Cond. Res., 2017;31(6):1557–1562.
[4] López-Samanes Á, Moreno-Pérez D, Maté-Muñoz JL, Domínguez R, Pallarés JG, Mora-Rodriguez R, Ortega JF. Circadian rhythm effect on physical tennis performance in trained male players. J. Sports Sci., 2017;35(21):2121–2128.
[5] Manfredini R, Manfredini F, Fersini C, Conconi F. Circadian rhythms, athletic performance, and jet lag. Br. J. Sports Med., 1998;32(2):101–106.
[6] Zanquetta MM, Corrêa-Giannella ML, Monteiro MB, Villares SMF. Body weight, metabolism and clock genes. Diabetol. Metab. Syndr., 2010;2(53):53.
[7] Cipolla-Neto J, Amaral FG, Afeche SC, Tan DX, Reiter RJ. Melatonin, energy metabolism, and obesity: a review. J. Pineal Res., 2014;56(4):371–381.

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