Ritmo circadiano: la scienza dietro il tuo orologio interno

Approfondimenti chiave

• I ritmi circadiani sono processi interni naturali che regolano il ciclo sonno-veglia, allineando le funzioni fisiologiche con il giorno
• Le interruzioni di questi ritmi, come il sonno irregolare, possono avere un impatto negativo sulla mente
• Mantenere orari di sonno coerenti

I ritmi circadiani sono i cicli quotidiani dei nostri processi corporei, come il sonno, l’appetito e la vigilanza.

In un certo senso, tutti li conosciamo perché tutti li sperimentiamo. Ci sentiamo più vigili in alcuni momenti della giornata e stanchi in altri.

Ma potremmo non capire come funziona il nostro orologio interno, quanto sia importante o come possiamo farlo funzionare al meglio. Continua a leggere per scoprire tutto sul tuo ritmo circadiano e come lavorare in modo ottimale in base al tuo orologio circadiano.

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Capire come funzionano i ritmi circadiani

È sempre stato ovvio che gli esseri umani e gli altri organismi siano in sintonia con il ciclo di 24 ore della rotazione terrestre. Ciò che è meno ovvio è che questi cicli giornalieri non sono solo una risposta a segnali ambientali, come il sorgere e il tramontare del sole, ma sono anche guidati da un orologio interno (Albrecht, 2012).

Ritmo circadiano: una definizione

Il nostro orologio interno è chiamato circadiano perché significa all'incirca un giorno e l'orologio, senza segnali esterni come il sorgere e il tramontare del sole, si imposta automaticamente su un ciclo di 24,2 ore al giorno (Czeisler et al., 1999).

Con segnali esterni, viene reimpostato quotidianamente su un ciclo esatto di 24 ore per tenere il tempo con la rotazione di 24 ore della Terra.

Trascinamento

Il processo mediante il quale l'orologio biologico viene reimpostato esattamente su 24 ore è noto come trascinamento e avviene tramite timer (che si traduce come donatore di tempo). Questi sono i segnali ambientali che i nostri corpi usano per dire che ore sono, e il più importante di questi è la luce del giorno (Albrecht, 2012).

Orologio circadiano e orologio biologico

I termini orologio circadiano e orologio biologico possono essere usati in modo intercambiabile. L’orologio circadiano o biologico di un organismo è il meccanismo all’interno dell’organismo che controlla i suoi ritmi circadiani. È un sistema complesso di proteine ​​nelle cellule di tutto il corpo, controllato da migliaia di geni (Klein et al., 1991).

Nei vertebrati, un orologio principale regola questi geni e proteine. Negli esseri umani, questa è una struttura nel cervello chiamata nucleo soprachiasmatico (SCN; Klein et al., 1991).

Il SCN comunica con gli orologi di altre parti del corpo (ad esempio, cuore e fegato) per assicurarsi che tutti i tessuti del corpo siano sincronizzati con esso (Dibner

Perché il ritmo circadiano è fondamentale per il benessere mentale e fisico

Il ritmo circadiano è qualcosa che tendiamo a dare per scontato, finché non va storto. Non solo il disturbo circadiano è negativo, ma peggio ancora, a lungo termine, è dannoso per la salute.

Ecco il ricercatore Satchin Panda con una panoramica utile:

Sonno

I nostri ritmi circadiani sono fondamentali per un buon sonno e un buon sonno è fondamentale per una buona salute. L’interruzione del sonno a lungo termine è associata all’obesità, al diabete, al cancro e declino cognitivo , tra le altre questioni (Knutson

In circostanze ottimali, l’ormone cortisolo raggiunge il picco subito dopo il risveglio, impostando il timer per il ciclo di vigilanza e stanchezza che ti riporterà a dormire molte ore dopo (Dickmeis, 2009).

Ma questo processo può essere facilmente interrotto. La luce solare è il segnale principale per il corpo per produrre quel picco di cortisolo, sebbene anche l’alimentazione e l’attività fisica contribuiscano. Senza esposizione alla luce solare entro la prima ora dopo il risveglio, il nostro orologio circadiano potrebbe non essere regolato correttamente. Le luci artificiali, che è più probabile vedere al mattino, di solito non sono abbastanza luminose per svolgere il lavoro (Potter et al., 2016).

E c'è di peggio. Anche se al mattino vediamo poca luce, la sera ne vediamo troppa. Le luci artificiali delle nostre case, dei telefoni cellulari e degli schermi dei computer brillano intensamente la sera dopo che il sole è tramontato, stimolando il nostro orologio circadiano a mantenerci innaturalmente vigili in modo da non dormire così presto o così profondamente come dovremmo (Potter et al., 2016).

Per approfondire questo argomento, suggeriamo la lettura La scienza del sonno .

Funzionamento corporeo ottimale

Oltre al sonno, i ritmi circadiani influenzano vari aspetti del metabolismo come il rilascio di ormoni, l’appetito, la digestione e la temperatura corporea, tutti essenziali per il corretto funzionamento del nostro corpo (Potter et al., 2016).

Le interruzioni di questi sistemi dovute a ritmi circadiani interrotti aumentano il rischio di problemi di salute fisica, tra cui malattie cardiovascolari, obesità, diabete e cancro. Ciò accade in parte a causa degli effetti diretti dello sconvolgimento circadiano sul metabolismo e in parte a causa della sua influenza sulle preferenze alimentari. Le persone sono più tentate dai cibi grassi e zuccherati quando sono private del sonno (Simon et al., 2015).

Prestazione

Come ci si potrebbe aspettare, gli effetti del ritmo circadiano sul funzionamento del nostro corpo hanno implicazioni sia sulle prestazioni fisiche che su quelle mentali.

In uno studio, i ricercatori hanno scoperto che i nuotatori erano più veloci 90 minuti dopo il calo della temperatura corporea che si verifica ogni sera (Kline et al., 2019). In altri, hanno scoperto che gli atleti mostravano variazioni diurne (giornaliere) negli indicatori chiave della prestazione come VO2 max, forza, flessibilità, velocità di sprint e tempo di reazione (Knaier et al., 2019; Vitale

Per quanto riguarda le prestazioni mentali, è dimostrato che le funzioni cognitive sono influenzate dai livelli di eccitazione, che sono a loro volta influenzati dai ritmi circadiani. Ciò è particolarmente vero per quelle funzioni cognitive coinvolte nel controllo cognitivo top-down, come l’inibizione, la memoria di lavoro, il cambio di compito e la vigilanza psicomotoria (Xu et al., 2021). Funzioni cognitive come queste sono spesso coinvolte in compiti come ricordare informazioni e mantenere l'attenzione sul lavoro, ad esempio.

Salute mentale

I cicli circadiani disturbati rappresentano la regola piuttosto che l’eccezione in tutte le categorie di malattie mentali (Baglioni et al., 2016). In uno studio su 121 adulti in cura in un centro comunitario di salute mentale, oltre l'85% soddisfaceva i criteri per due o più problemi circadiani del sonno (Sarfan et al., 2021).

La relazione tra ritmo circadiano e salute mentale sembra andare in entrambe le direzioni. Le interruzioni del ritmo circadiano contribuiscono a problemi di salute mentale, mentre i problemi di salute mentale a loro volta contribuiscono a ritmi circadiani interrotti (Meyer et al., 2024).

Esistono diversi meccanismi che potrebbero contribuire a questa relazione, tra cui la mancanza di esposizione alla luce del giorno, i disturbi del sonno e il suo importante ruolo nell'elaborazione emotiva e neuroplasticità ed effetti sul microbioma (Meyer et al., 2024).

L'insonnia e l'ipersonnia (che implicano un'interruzione circadiana) sono così comuni nella depressione che fanno parte dei criteri diagnostici per la condizione (Organizzazione Mondiale della Sanità, 2019) e circa un terzo delle persone con depressione maggiore sperimenta entrambe (Geoffroy et al., 2018).

Accanto a questi dati cupi, tuttavia, possiamo delineare le prospettive per il trattamento della depressione con interventi mirati all’orologio circadiano. Esistono prove che l’esposizione a una luce artificiale molto intensa al mattino può essere efficace nel trattamento sia della depressione stagionale (o disturbo affettivo stagionale) che della depressione in generale (Lewy et al., 2006; Al-Karawi

Come per altri problemi di salute mentale, esiste un forte legame tra ansia e disturbi del sonno, con il 24% di coloro che soffrono di disturbi d’ansia che soffrono anche di insonnia e il 28% di ipersonnia (Ford

Ancora una volta, come per altri problemi di salute mentale, la relazione tra sonno e ansia è complessa. I ritmi circadiani possono influenzare la salute mentale e la salute mentale può influenzare i ritmi circadiani. Il sonno disturbato significa una ridotta elaborazione emotiva durante il sonno, il che significa, durante il giorno, più ansia, ipereccitazione, ruminazione e reattività emotiva (Van Someren, 2021).

Disturbo del ritmo circadiano

Mentre i disturbi del ritmo circadiano sono classificati nella Classificazione statistica internazionale delle malattie e dei problemi sanitari correlati (Organizzazione Mondiale della Sanità, 2019) come disturbi del sonno-veglia piuttosto che disturbi mentali e comportamentali, sono, come sopra esposto, molto spesso associati a problemi di salute mentale di vario tipo.

Un disturbo del ritmo circadiano è un problema che si verifica quando il ritmo circadiano non è al passo con l'ambiente (National Heart, Lung, and Blood Institute, 2022). Esempi di disturbi del ritmo circadiano includono:

• Disturbo avanzato della fase sonno-veglia: andare a letto molto presto e alzarsi molto presto
• Disturbo della fase sonno-veglia ritardata: andare a letto molto tardi e alzarsi molto tardi
• Disturbo della fase sonno-veglia irregolare: quando il sonno è suddiviso in diversi brevi periodi durante la notte e il giorno
• Disturbo della fase sonno-veglia non di 24 ore: quando il ciclo sonno-veglia non dura 24 ore
• Disturbo da jet lag: quando si attraversano i fusi orari durante il viaggio si perde la sincronizzazione quando si arriva a destinazione
• Disturbo del lavoro a turni: quando il passaggio dai turni diurni a quelli notturni ti lascia fuori sincronia con il tuo orario di lavoro o con il mondo che ti circonda

Riconoscere le differenze individuali nei ritmi circadiani

È facilmente osservabile che le persone hanno ritmi circadiani diversi: ovviamente, le persone mattiniere e i nottambuli. Questi diversi profili vengono definiti cronotipo di una persona (Roenneberg et al., 2003).

Il cronotipo di una persona non è fisso, ma può cambiare sotto l’influenza di fattori come l’esposizione alla luce, la stagione, la routine e l’età. I bambini piccoli in genere si alzano presto, mentre gli adolescenti (notoriamente) non possono essere svegliati prima di mezzogiorno. Esiste tuttavia un'influenza genetica sul cronotipo, che conferisce al tratto una certa stabilità e fa sì che sia presente nelle famiglie (Kalmbach et al., 2017).

Come identificare il tuo ritmo personale

Molti di noi possono dire abbastanza facilmente se siamo una persona mattiniera o serale, ma per una valutazione più rigorosa, esistono numerosi questionari scientificamente validati sviluppati dai ricercatori.

Questi includono il Questionario sul cronotipo di Monaco (Roenneberg et al., 2007), il Questionario Morningness-Eveningness (Horne

Gli effetti dell'esposizione alla luce sul ritmo circadiano

I nostri corpi utilizzano una serie di segnali per impostare i loro orologi interni.

La più importante di queste è la luce, che viene ricevuta da cellule specializzate nella retina chiamate cellule gangliari retiniche, che forniscono informazioni sui livelli di luce al nostro orologio circadiano centrale, l’SCN nel cervello (Blume et al., 2019).

L’effetto preciso della luce sull’orologio circadiano, tuttavia, dipende sia dall’ora del giorno di esposizione alla luce che dalla frequenza (cioè dal colore) della luce (Wahl et al., 2019).

Luce del mattino

Come accennato in precedenza, l’esposizione alla luce intensa al mattino fa avanzare l’orologio circadiano; avvicina il sonno. O, per dirla in altro modo, comunica al corpo che è arrivato il giorno e fa ticchettare l’orologio interno verso la notte e l’ora di andare a dormire. Tuttavia, nessuna luce andrà bene. La luce del giorno è enormemente più luminosa della maggior parte delle luci artificiali, ed è la luce del giorno a cui il nostro sistema circadiano si è evoluto per rispondere (Spitschan et al., 2016).

Luce della sera

L’esposizione alla luce la sera, invece, induce l’orologio interno a comportarsi come se fosse ancora giorno, ritardando così l’inizio del sonno. Sfortunatamente, questa risposta può essere innescata dalla luce artificiale, quindi accendere le luci o guardare lo schermo di un computer o di un telefono la sera probabilmente ti terrà sveglio.

Luce blu

Luce blu has a short wavelength and has the largest effect on circadian rhythm. This is because the pigment melanopsin, which is found in the retinal cells that affect circadian rhythm, is most responsive to light at this frequency (Wahl et al., 2019).

I dispositivi elettronici come telefoni, tablet e computer producono luce blu, qualcosa da tenere a mente quando si considerano le routine della buonanotte.

Luce rossa

Luce rossa has a longer wavelength than blue light and so has less effect on the melanopsin pigment in the eye — and therefore on circadian rhythm (Tähkämö et al., 2019). Because it doesn’t have the effect that blue light does, a dim red light at night may be a good option to protect your circadian rhythm.

2 protocolli scientifici per reimpostare l'orologio circadiano

Se sei allarmato dalla notizia che l’interruzione dei ritmi circadiani è dannosa per la tua salute e tuttavia comune nelle condizioni della vita moderna, allora stai certo che ci sono modi per combatterla.

Strato a getto

Il modo più efficace per combattere il jet lag è provocare uno sfasamento, ovvero anticipare o ritardare il ritmo circadiano per allinearlo alla destinazione. Un modo efficace per provocare uno sfasamento è esporsi alla luce intensa al mattino, per dormire e svegliarsi prima, o a fine giornata per dormire e svegliarsi più tardi. Questo può essere fatto prima o dopo il viaggio.

La procedura funziona così (Burgess et al., 2003):

1. Determina quando la temperatura corporea raggiunge il minimo. Di solito avviene due o tre ore prima del risveglio.
2. Se hai bisogno di anticipare il tuo ciclo circadiano per svegliarti prima, esponiti alla luce del giorno o a una lampada artificiale per quattro ore prima della temperatura corporea minima ed evitala per le quattro ore successive. Se hai bisogno di ritardare il tuo ciclo circadiano, fai il contrario.
3. Cerca di spostare i tempi della tua temperatura corporea minima di un'ora ogni giorno se stai cercando di anticipare il tuo ciclo circadiano e di un'ora e mezza se stai cercando di ritardarlo.

Come suggerimento pratico, online sono disponibili diversi calcolatori del jet lag e persino un Applicazione Jet Team per i viaggiatori frequenti.

Lavoro a turni

Lavoro a turni can be especially detrimental to a healthy circadian rhythm because it is often ongoing. Helpfully, the Centers for Disease Control and Prevention offer evidence-based training for nurses working night shifts, in which are included these suggestions (Jones & McAuliffe, 2023):

1. Dai priorità al sonno. Vai a dormire subito dopo un turno di notte, piuttosto che cedere alla tentazione di occuparti delle faccende domestiche e di altri affari.
2. Trascorrere più tempo possibile in aree ben illuminate durante la prima metà del turno notturno e più tempo in aree più buie durante la seconda metà, per favorire la transizione verso un nuovo ritmo circadiano.
3. Prova gli occhiali che bloccano la luce blu quando torni a casa dopo un turno di notte alla luce del giorno. Ciò non eliminerà completamente gli effetti della luce del giorno sul tuo orologio circadiano, ma aiuta.
4. Rendi la tua camera da letto quanto più buia possibile per dormire.
5. Come ultima risorsa, prendi in considerazione l'assunzione di un integratore di melatonina prima di andare a dormire. Questo è un ormone che aiuta a indurre il sonno.

Migliora il tuo ciclo circadiano con questi 6 suggerimenti

L'esposizione alla luce è il singolo più grande zeitgeber, ma eccone alcuni altri abitudini per rafforzare il tuo ritmo circadiano, per gentile concessione di Andrew Huberman (2021), il cui podcast su salute e prestazioni ottimali ha fatto molto per portare il ritmo circadiano e il benessere igiene del sonno all’attenzione del pubblico più ampio.

1. Fai attività fisica nelle prime ore della giornata. Un'attività fisica intensa in seguito ti farà ritardare l'ora di andare a dormire.
2. Consumare caffeina nelle prime ore della giornata e non troppa.
3. Non mangiare troppo la sera o la notte. Il consumo di cibo è un segnale al tuo corpo che è ora di essere attivo e vigile.
4. Non bere (molto) alcol. L'alcol può aiutarti ad addormentarti, ma rovina la qualità del tuo sonno, alterando il tuo ritmo circadiano.
5. Non fare un pisolino troppo lungo o tardi durante la giornata.
6. Considera i farmaci e gli integratori. Abbiamo già menzionato la melatonina, ma Huberman (2021) suggerisce invece integratori come treonato di magnesio, apigenina e teanina.

Un messaggio da portare a casa

Si spera che a questo punto tu abbia un'idea sia dell'importanza dei ritmi circadiani sia di cosa puoi fare per preservare o migliorare i tuoi.

È un compito impegnativo perché gran parte della vita moderna, con le sue serate luminose, i dispositivi seducenti e la caffeina stimolante, sembra progettata per portarci fuori dal nostro ritmo naturale.

Ma grazie alle conoscenze e agli strumenti contenuti in questo articolo, puoi cercare un equilibrio tra fare le cose che desideri e prenderti cura di te stesso.

Ci auguriamo che ti sia piaciuto leggere questo articolo. Non dimenticare di uporabnapsihologija.com.