Il campo della cronobiologia – lo studio dei ritmi biologici – ha ampliato notevolmente la comprensione del ruolo del ritmo e del tempo nella salute e nel funzionamento del corpo e della mente. I nostri complessi sistemi corporei si sono sviluppati nel tempo, evolvendosi secondo il modello del cielo: il ciclo del giorno e della notte. Per la maggior parte della storia dell’umanità, eravamo attivi durante il giorno e riposavamo di notte. I nostri corpi e le nostre menti si sono evoluti secondo questo ritmo circadiano di circa 24 ore che influenza quasi innumerevoli processi attraverso una serie di dispositivi di misurazione del tempo in tutto il corpo. Questi orologi includono gli orologi circadiani nei tessuti muscolari che regolano l’efficienza energetica e la risposta all’esercizio fisico.

Ritmo circadiano e orologi circadiani nei tessuti muscolari

Secondo i risultati di uno studio condotto dai ricercatori della Northwestern University e pubblicato su Cell Metabolism, una rivista specializzata, i tessuti muscolari hanno orologi circadiani che contribuiscono a determinare l’efficienza energetica e le azioni metaboliche del muscolo durante lo sforzo fisico. I ricercatori spiegano che questa scoperta spiega le differenze di orario nel modo in cui i muscoli svolgono e utilizzano l’energia durante l’attività fisica o l’esercizio, collegando tali differenze al ritmo circadiano generale e al ritmo naturale dell’attività. Nel loro studio hanno utilizzato topi, che sono creature notturne, quindi il loro ritmo naturale è di essere attivi di notte e di riposare di giorno.

Le cellule hanno un ciclo di attività di circa 24 ore, modellato dall’influenza del ritmo circadiano sugli orologi del corpo, compresi gli orologi corporei, i geni dell’orologio e gli orologi circadiani nel tessuto muscolare. L’uso dei muscoli durante l’esercizio fisico modifica l’ambiente delle cellule che li compongono, aumentando il bisogno di energia per alimentare l’attività.

Durante i periodi di scarsa attività, le cellule muscolari utilizzano l’ossigeno per creare energia. Durante i periodi di attività fisica più impegnativa, il fabbisogno di energia aumenta, superando l’ossigeno disponibile per produrla. A quel punto, quando l’ossigeno è scarso nella cellula, entrano in gioco le proteine del fattore inducibile dell’ipossia (HIF), che segnalano il passaggio all’uso degli zuccheri per alimentare il fabbisogno energetico della cellula.

Nei muscoli dei topi, questo processo di adattamento al cambiamento dell’ambiente cellulare dovuto alle esigenze dell’esercizio fisico e l’efficienza della risposta della cellula all’aumento del fabbisogno energetico erano più efficienti durante il periodo attivo del ritmo circadiano complessivo e meno efficienti durante il periodo del ritmo circadiano in cui i topi sarebbero stati normalmente a riposo.

Oltre a far correre i topi su tapis roulant in diversi momenti della giornata, i ricercatori hanno anche utilizzato esperimenti genetici per provocare cambiamenti nell’orologio circadiano del muscolo. L’alterazione dell’orologio circadiano ha prodotto gravi anomalie muscolari, evidenziando il ruolo dell’orologio circadiano nella forma e nella funzione sana dei muscoli e confermando i risultati di uno studio precedente, secondo il quale i topi con orologi molecolari del muscolo scheletrico alterati avevano maggiori probabilità di avere muscoli scheletrici deboli e poco sviluppati.

L’esercizio fisico influisce sul ritmo circadiano

Se i ritmi circadiani hanno un impatto sul modo in cui i muscoli si comportano nei vari momenti della giornata, anche l’esercizio fisico ha un impatto sul ritmo circadiano. Il ritmo circadiano, responsabile della sincronizzazione dei cronometri in tutto il corpo, si basa su indicazioni ambientali per mantenere la sua tempistica.

Il segnale ambientale più forte per il ritmo circadiano complessivo è la luce. Tuttavia, questo ritmo fondamentale è influenzato anche dall’orario dei pasti e dall’attività fisica, come l’esercizio. In effetti, per le persone che cercano di ripristinare un ritmo circadiano alterato, l’esercizio fisico può essere uno strumento prezioso e ha un impatto diretto sugli orologi dei muscoli scheletrici.

Gli studi sui topi hanno un significato per gli esseri umani

I ricercatori utilizzano i topi in molti studi perché, nonostante la differenza dei periodi di attività, hanno molto in comune con gli esseri umani per quanto riguarda la genetica e il funzionamento meccanico interno del corpo. I geni, gli orologi molecolari e altri elementi strutturali che entrano in gioco durante il processo di utilizzo dei muscoli, la produzione di energia e il metabolismo sono simili a quelli degli esseri umani. Sebbene si possa imparare molto sulla meccanica di questi processi, sono necessarie ulteriori ricerche per capire esattamente come questi risultati e le teorie che ne derivano possano applicarsi specificamente all’uomo.

L’importanza della salute del ritmo circadiano è evidente

Ciò che è immediatamente evidente e applicabile alla salute umana è l’importanza di mantenere un ritmo circadiano sano. Anche se c’è ancora molto da imparare sui meccanismi coinvolti, è chiaro che i ritmi circadiani hanno un impatto sulla salute e sulle funzioni di tutto l’organismo: i tessuti periferici hanno i loro orologi circadiani e i ritmi circadiani influenzano persino le attività molecolari.

Tenendo presente questo, date priorità alla salute del vostro ritmo circadiano. Mantenete orari regolari per dormire, svegliarvi, mangiare e fare attività fisica o esercizio. Praticate una buona igiene del sonno e fate pasti regolari con alimenti sani e integrali. Assicuratevi di esporvi alla luce naturale in quantità sufficiente durante il giorno, facendo in modo di ottenere ogni giorno un po’ di luce mattutina.