Ciclo circadiano
Los ritmos o ciclos circadianos son las variaciones fisiológicas que sufren los seres vivos de forma repetida cada día de forma sincronizada con los ciclos ambientales. Normalmente estos ciclos son de repetición diaria, pero pueden ajustarse en periodos de 20 a 28 horas. Los animales que viven alejados de los trópicos ajustan sus ritmos circadianos a lo largo de las estaciones para ajustar su actividad a la diferente cantidad de horas de luz diarias.
Los ritmos circadianos se presentan sin influencia exterior. En experimentos realizados con diversos seres vivos se ha observado que los ciclos del sueño o del hambre, por ejemplo, se repiten de forma cíclica, aunque con el tiempo pueden descompasarse de los ciclos ambientales. Los ciclos ambientales que se han estudiado principalmente en relación con los ciclos circadianos son la luz y la temperatura.
Históricamente, desde Aristóteles se han estudiado los ritmos diarios y anuales de los animales y plantas. Considerando que eran una respuesta pasiva a las variaciones de la naturaleza. Sin embargo, estudios posteriores señalaron que eran independientes, si bien son modulados por el ambiente. No fue hasta el siglo XVIII cuando Jean de Mairan, astrónomo francés, realizó el primer estudio que indicaba que los ritmos diarios no estaban relacionados tan estrechamente con el entorno como se creía.
En los mamíferos, grupo de animales en el que más se ha estudiado el control de los ritmos circadianos, se ha establecido que el reloj que controla dichos ciclos se encuentra en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo medial. Esta área controla a su vez una serie de hormonas que sufren variaciones debido a los cambios fisiológicos diarios. Entre estas hormonas encontramos el estradiol y el hormona luteinizante (LH), que actuarían sobre otros órganos para transmitir las señales circadianas desde el centro supraquiasmático. Estas hormonas tienen una mayor producción nocturna que diurna. Cuando el ojo capta la oscuridad se activan estas rutas que estimulan el crecimiento o el sueño. Además se inhiben las señales hormonales del apetito (la hormona grelina) o la adrenalina y noradrenalina, lo que disminuye la atención y la concentración. También se controla en esa área la segregación del TSH (hormona estimulante de la tiroides), el cortisol o el ACTH (hormona adenocorticotrópica) que se segrega más durante el día que por la noche.
Los ritmos circadianos hace que se estimulen áreas del cerebro y del cuerpo a horas determinadas.
Además del núcleo supraquiasmático otros órganos pueden funcionar como relojes secundarios independientes, capaces de producir una respuesta aislados del hipotálamo, aunque ésta es mucho más débil.
Evidentemente existen factores externos que pueden regular e incluso alterar los ritmos circadianos de un individuo, algunos de ellos son el alcohol o la cafeína, la luz brillante los cambios bruscos de temperatura durante la noche. Aunque también el embarazo o el cambio de zona horaria o de presión atmosférica pueden adelantar o retrasar la aparición de un nuevo ciclo.
A parte de los ritmos circadianos existen otros ciclos en los seres vivos que se repiten con periodicidad conocida. Ciclos ultradianos como los que se repiten dentro del sueño. Además encontramos ciclos infradianos , como son los ciclos lunares, entre los que se encuentra por ejemplo el estro animal y los anuales o bianuales como las migraciones o la germinación en algunas plantas.