¿Qué es el reloj biológico y los ritmos circadianos?

¿Serías capaz de decirme qué hora es sin mirar un reloj? Tal vez la respuesta sea sí, tal vez no… De lo que estoy convencido es de que tu cuerpo, o más bien el conjunto de células que lo compone, sí que sería capaz de saber en qué momento del día nos encontramos. Puede que te haya surgido alguna que otra duda: ¿Cómo lo hace? ¿Qué relevancia tiene esto en el día a día? ¿Todos los seres vivos son capaces? ¿O solo los seres humanos? Hoy hablaré de reloj biológico y ritmos circadianos. Espero que tras leer la publicación se despejen todas y cada una de las dudas o curiosidades que hayan surgido o que vayan surgiendo.

¿Qué entendemos por reloj biológico?

Como bien sabrás, un día tiene veinticuatro horas, las cuales podemos dividir en tres grandes bloques: mañana, tarde y noche. Nuestro organismo posee un mecanismo que es capaz de ir midiendo el paso del tiempo. Ese mecanismo es lo que se conoce en biología como reloj biológico. Pero este no es un reloj cualquiera. No tiene forma esférica, ni agujas que marquen las horas, los minutos o los segundos. Nuestro reloj biológico está compuesto por proteínas, las cuales sirven de intermediarias con todas las células de nuestro organismo. Son como las mensajeras que dictan en todo momento la hora que es y lo que se tiene que hacer.

A mí personalmente me recuerdan al timbre de un colegio. Cuando en el colegio pasa una hora suena el timbre, lo que indica el cambio de asignatura o incluso de aula. Este símil es perfecto para explicar cómo funcionan estas proteínas: a medida que avanza el tiempo, al igual que el timbre, van dictando los cambios que sea necesario hacer.

¿Y por un ritmo circadiano?

En definidas cuentas, ese conjunto de proteínas que componen el reloj biológico regulan a su vez los ritmos circadianos. Estos ritmos circadianos no son más que fluctuaciones y cambios físicos, químicos y biológicos que suceden en nuestro organismo a lo largo del día. Estos procesos son naturales y responden principalmente a la luz y la oscuridad. Además, no son exclusivos de los seres humanos, ya que la gran mayoría de seres vivos siguen un patrón de ritmo circadiano: animales, plantas e incluso microorganismos. Que sintamos sueño por la noche y estemos más activos durante el día es gracias a esto, lo que no sería posible sin su regulación. En resumidas cuentas, juega un papel fundamental en el correcto funcionamiento fisiológico de todos los organismos.

Hay que tener en cuenta que no existe un solo reloj biológico o un solo ritmo circadiano. Hay relojes casi en cada tejido u órgano que nos compone, y si estos relojes son los que regulan los ritmos circadianos, por consiguiente, tampoco existe un solo ritmo para cada individuo. Todos estos relojes están, por supuesto, coordinados por el órgano que regula todo. Sí, el protagonista en prácticamente todo lo que hace referencia a regulación, recopilación de información, elaboración de respuestas y coordinación: el cerebro.

El reloj central, el centro de mandos.

En el cerebro poseemos un grupo de neuronas que conforman el núcleo supraquiasmático o NSQ. Es el centro de mandos de los relojes biológicos, la maquinaria principal, también denominado reloj central. El NSQ se sitúa en el hipotálamo, y recibe información directa de los ojos, puerta de entrada principal de luz. Como anteriormente decía, estos procesos responden principalmente a la alternancia de luz u oscuridad, y esta es percibida por el NSQ del hipotálamo a través de los ojos.

Ahora bien, si los relojes biológicos son proteínas que regulan los ritmos circadianos… ¿Qué produce los ritmos circadianos? Los ritmos circadianos surgen a partir de los genes. Principalmente los implicados en la codificación de proteínas que producen los ritmos circadianos son: los genes PER (período) y los genes criptocromos.

¿En qué influyen los ritmos circadianos?

Los ritmos circadianos influyen de manera directa en nuestro día a día. Por ejemplo, son los responsables de nuestros hábitos alimentarios y digestivos, de la liberación de hormonas -como la melatonina, la cual es responsable de que vayamos teniendo sueño cuando se acerca la hora de dormir-, de la temperatura corporal, los movimientos intestinales, tener más energía por la mañana y menos por la noche, etc.

Un desajuste de los ritmos circadianos y una mala coordinación por parte de los relojes biológicos pueden ocasionar que algo no funcione como debiera. Para entenderlo mejor, voy a poner un ejemplo que a la gran mayoría de lectores les ha pasado seguro. Apuesto a que alguna vez hemos sentido cansancio a lo largo del día y sin embargo, al llegar la noche, no podemos dormir, ¿verdad? Siempre y cuando no haya problemas de insomnio derivados por factores más complejos, es muy probable que, antes de dormir, la luz azul de televisores, móviles o tablets que nos entran por los ojos estén dando información acerca de que hay luz en el exterior. Así, el NSQ lo interpreta como que es de día. Dicha interpretación llega a la glándula pineal, cortando la producción de melatonina, la hormona responsable de, entre otras muchas cosas, conciliar el sueño.

ritmos circadianos
Representación gráfica de los cambios que provocan los ritmos circadianos a lo largo del día.

Otros factores que pueden cambiar los ritmos circadianos son mutaciones en los genes implicados, desajustes por horarios diferentes (como el famosos trastorno de jet-lag), trasnochar, o como ya mencionamos anteriormente, el uso de dispositivos electrónicos antes de dormir.

En biología nos gusta mucho hablar de adaptación, por lo que nuestro organismo puede adaptarse perfectamente e ir modificando el reloj biológico a nuestro horario o necesidades diarias. Es increíble cómo los seres vivos han sido capaces de percibir y regularse en función del paso del tiempo hasta nuestros días. Así que ya sabes, la próxima vez que no tengas un reloj a mano, recuerda que tus células sí son capaces de saber en qué momento del día te encuentras.

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Samuel Soria

Graduado Superior en Laboratorio de Análisis Clínicos y Biomédicos, ejerciendo actualmente en el ámbito hospitalario. Estudiante de Ciencias Biológicas en la Universidad Complutense de Madrid. Apasionado de la biología, las células y la genética. Divulgando para que la ciencia esté al alcance de todos.

12 comentarios en «¿Qué es el reloj biológico y los ritmos circadianos?»

  1. Es un artículo muy sencillo que explica conceptos complejos. Desde luego la lectura es rápida y agradable, pero con pinceladas de vocabulario técnico que permiten aprender y adentrarse un poco más y mejor en el mundo de la biología. Todas estas cosas hacen de este artículo un texto interesante, cargado de conocimiento (y pasión por lo que se habla y se enseña) y sobre todo, asequible para todo el mundo. Todos los niveles de conocimiento. Eso es algo que, a mi parecer, considero valioso e importante, más aún cuando hablamos de divulgación. Enhorabuena, Samuel.

  2. Me ha parecido bastante ligero y fácil de entender, la forma en la que esta redactado me ha enganchado y me ha despertado mucha curiosidad,espero poder encontrarme mas post de este buen hombre!!

  3. Muy buen símil lo del timbre del colegio! lo he entendido muy bien y me encantaría que nos siguieras hablando sobre este tema u otros relacionados con el cerebro. Por cierto, la infografía buenísima, yo lo cumplo tal cual, a las 9-9 y media empiezo a tener sueño todos los días, aunque me encanta trasnochar. ¡Muchas gracias!!

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