Ejemplos de ritmo circadiano
El ritmo circadiano es el ciclo interno de unas 24 horas que regula el sueño, las hormonas y la temperatura de los seres vivos.
El ritmo circadiano es el ciclo interno de unas 24 horas que regula el sueño, la temperatura corporal, las hormonas y muchas otras funciones de los seres vivos. Lo marca un reloj biológico que funciona incluso en oscuridad total y que la luz del día pone en hora cada mañana. En este artículo reunimos 61 ejemplos reales en personas, animales, plantas y microorganismos, además de los experimentos que permitieron descubrirlo.
¿Qué es el ritmo circadiano?
Un ritmo circadiano es una oscilación biológica endógena con un periodo cercano a 24 horas. El término lo acuñó el investigador Franz Halberg en 1959 a partir del latín circa (‘alrededor de’) y diem (‘día’). Su rasgo esencial es que persiste en condiciones constantes: si un organismo se aísla de la luz y de las señales horarias, el ritmo continúa con su propio periodo, llamado de libre curso.
En los mamíferos, el reloj principal está en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo, un grupo de unas 20.000 neuronas que recibe información luminosa desde la retina a través de células ganglionares con melanopsina. A escala molecular, el reloj es un bucle de genes y proteínas (CLOCK, BMAL1, PER y CRY) que se activan y se inhiben a sí mismos a lo largo de un día. Por el descubrimiento de este mecanismo en la mosca Drosophila, Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young recibieron el Nobel de Fisiología o Medicina en 2017.
Características
- Endógeno: lo genera el propio organismo.
- Periodo cercano a 24 horas: en las personas, el periodo intrínseco medio ronda las 24,2 horas.
- Sincronizable: se ajusta mediante señales externas llamadas zeitgebers (‘dadores de tiempo’ en alemán), sobre todo la luz, pero también las comidas, la temperatura, el ejercicio y los horarios sociales.
- Compensado frente a la temperatura: su periodo apenas cambia aunque varíe el calor, a diferencia de casi todas las reacciones químicas.
- Presente en casi todos los tejidos: el hígado, el corazón o la piel tienen relojes periféricos coordinados por el central.
Ejemplos de ritmo circadiano
En el cuerpo humano (14)
- Ciclo de sueño y vigilia: tendemos a dormir de noche y a estar despiertos de día.
- Melatonina: la glándula pineal empieza a liberarla al anochecer, unas dos horas antes de la hora habitual de dormir, y alcanza su máximo de madrugada.
- Cortisol: sube al final de la noche y tiene un pico en la primera media hora tras despertar.
- Temperatura corporal: llega a su mínimo unas dos horas antes de despertar y al máximo por la tarde.
- Presión arterial: baja durante el sueño y sube con fuerza por la mañana; los infartos son más frecuentes en las primeras horas del día.
- Frecuencia cardiaca: más baja de noche.
- Producción de orina: disminuye de noche gracias a la hormona antidiurética.
- Hormona del crecimiento: se libera sobre todo al inicio del sueño profundo.
- Prolactina: aumenta durante el sueño nocturno.
- Hormona estimulante de la tiroides (TSH): alcanza su máximo al anochecer y durante la noche.
- Tolerancia a la glucosa: es mejor por la mañana que por la noche.
- Motilidad intestinal: el colon se activa al despertar y reduce su actividad durante la noche.
- Rendimiento físico: la fuerza y la coordinación suelen ser mayores a media tarde.
- Somnolencia a primera hora de la tarde: el bajón tras la comida tiene un componente circadiano, no solo digestivo.
Alteraciones del ritmo circadiano (9)
- Desfase horario o jet lag: al cruzar varios husos horarios el reloj interno va por detrás o por delante; viajar hacia el este suele costar más.
- Trabajo a turnos y nocturno: la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) lo clasifica como probablemente cancerígeno (grupo 2A).
- Jet lag social: diferencia entre el horario de sueño de los días laborables y el de los fines de semana.
- Trastorno de la fase de sueño retrasada: la persona no consigue dormirse hasta muy tarde; se ha asociado a variantes del gen CRY1.
- Síndrome familiar de la fase de sueño adelantada: sueño muy temprano, ligado a una mutación del gen PER2.
- Trastorno del ritmo distinto de 24 horas: frecuente en personas ciegas totales, cuyo reloj no recibe la luz.
- Ritmo irregular de sueño y vigilia: habitual en la enfermedad de Alzhéimer avanzada.
- Retraso de fase en la adolescencia: los adolescentes se duermen y se despiertan más tarde por motivos biológicos.
- Horario de España: desde 1940 sigue la hora de Europa central pese a su longitud geográfica, lo que retrasa el amanecer y la cena respecto al sol.
En animales (15)
- Ratón (Mus musculus): nocturno; en oscuridad constante corre en su rueda con un periodo algo menor de 24 horas.
- Hámster dorado (Mesocricetus auratus): su actividad en la rueda es tan regular que se usa como modelo clásico.
- Hámster mutante tau: en 1988 se describió una mutación que acorta su ritmo hasta unas 20 horas.
- Mosca de la fruta (Drosophila melanogaster): los adultos salen de la pupa al amanecer.
- Actividad de Drosophila: muestra dos picos diarios, uno matinal y otro vespertino.
- Abeja melífera (Apis mellifera): aprende a visitar una fuente de alimento a la misma hora cada día.
- Mariposa monarca (Danaus plexippus): usa un reloj, situado en parte en las antenas, para corregir su brújula solar durante la migración.
- Cangrejo violinista (Uca): oscurece de día y palidece de noche.
- Gorrión común (Passer domesticus): su glándula pineal es imprescindible para mantener el ritmo de actividad.
- Pez cebra (Danio rerio): sus tejidos tienen relojes que responden directamente a la luz.
- Mosquito de la malaria (Anopheles gambiae): pica sobre todo de noche.
- Mosquito del dengue (Aedes aegypti): pica sobre todo de día.
- Copépodo (Calanus finmarchicus): sube a la superficie de noche y baja de día, con un reloj interno que sostiene la migración.
- Rata (Rattus norvegicus): se activa antes de la hora habitual de la comida.
- Reloj del hígado en mamíferos: puede desacoplarse del central si se come a horas anómalas.
En plantas (11)
- Mimosa (Mimosa pudica): pliega sus hojas de noche incluso en oscuridad constante.
- Judía (Phaseolus): sube y baja las hojas en un ciclo diario.
- Árbol de la seda (Albizia julibrissin): cierra sus folíolos al anochecer.
- Trébol (Trifolium): pliega los folíolos por la noche.
- Kalanchoe (Kalanchoe blossfeldiana): abre y cierra sus pétalos de forma rítmica.
- Girasol joven (Helianthus annuus): sigue al sol de este a oeste y de noche se reorienta hacia el este.
- Dondiego de noche (Mirabilis jalapa): abre sus flores al atardecer.
- Petunia (Petunia): libera su perfume al anochecer, cuando vuelan sus polinizadores.
- Arabidopsis thaliana: planta modelo con genes de reloj como CCA1, LHY y TOC1.
- Estomas: muchas plantas empiezan a abrirlos antes del amanecer.
- Reloj floral de Linneo: Carlos Linneo propuso un jardín con flores que se abren a horas distintas.
En hongos y microorganismos (4)
- Synechococcus elongatus: cianobacteria cuyo reloj se basa en las proteínas KaiA, KaiB y KaiC.
- Neurospora crassa: moho que forma bandas diarias de esporas, controladas por el gen frequency.
- Lingulodinium polyedra (antes Gonyaulax): dinoflagelado marino que brilla de noche.
- Chlamydomonas reinhardtii: alga cuya respuesta a la luz varía a lo largo del día.
Hitos y experimentos (8)
- 1729: Jean-Jacques d’Ortous de Mairan observa que una mimosa mueve sus hojas en oscuridad.
- 1938: Nathaniel Kleitman y Bruce Richardson viven un mes en la Cueva del Mamut (Kentucky) intentando seguir días de 28 horas.
- 1959: Franz Halberg acuña el término circadiano.
- Años sesenta: Jürgen Aschoff aísla a voluntarios en un búnker en Andechs (Alemania) y mide sus ritmos de libre curso.
- 1962: el espeleólogo Michel Siffre pasa unos dos meses en una cueva de los Alpes sin reloj y subestima el tiempo transcurrido.
- 1971: Ronald Konopka y Seymour Benzer descubren mutantes del gen period en Drosophila.
- 2005: un equipo japonés reconstruye en un tubo de ensayo el reloj de la cianobacteria con las tres proteínas Kai y ATP.
- 2017: Hall, Rosbash y Young reciben el Nobel por los mecanismos moleculares del reloj.
Tipos de organismos según su ritmo diario
| Tipo | Activo | Ejemplos |
|---|---|---|
| Diurno | De día | Ser humano, ardilla roja, lagartijas |
| Nocturno | De noche | Ratón, lechuza, murciélagos |
| Crepuscular | Al amanecer y al atardecer | Conejo, ciervo |
En las personas se habla también de cronotipos: las «alondras» rinden mejor temprano y los «búhos», tarde. El ritmo circadiano es solo uno de los ritmos biológicos; otros duran minutos o un año entero, como el que regula a los animales que hibernan.
Ejercicios resueltos
1. Una persona aislada en una cueva sin relojes sigue durmiendo y despertando con regularidad. ¿Qué demuestra?
Que el ritmo es endógeno: lo genera un reloj interno y no depende solo de la luz.
2. Si el periodo libre de una persona es de 24,2 horas, ¿cuánto se retrasaría su reloj en 10 días sin señales externas?
0,2 h × 10 = 2 horas de retraso.
3. Clasifica como diurno, nocturno o crepuscular: lechuza, ser humano, conejo.
Lechuza: nocturna; ser humano: diurno; conejo: crepuscular.
4. ¿Qué hormona conviene no frenar con pantallas brillantes antes de dormir y por qué?
La melatonina, porque la luz intensa, sobre todo azulada, inhibe su liberación y retrasa el sueño.
5. Identifica el zeitgeber más potente en las personas.
La luz, especialmente la luz natural de la mañana.
Importancia
Respetar el ritmo circadiano mejora el sueño, el rendimiento y la salud metabólica. La cronoterapia aprovecha estos ciclos para administrar fármacos a la hora en que son más eficaces o menos tóxicos. En el campo, conocer los relojes de plantas e insectos ayuda a programar riegos, tratamientos y polinización. Para entender cómo estos ciclos se han ajustado a lo largo de la evolución, consulta los ejemplos de selección natural.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el ritmo circadiano?
Es un ciclo biológico interno de unas 24 horas que regula el sueño, la temperatura, las hormonas y otras funciones, y que persiste aunque no haya señales externas.
¿Dónde está el reloj biológico humano?
En el núcleo supraquiasmático del hipotálamo, que recibe la información luminosa de la retina y coordina los relojes del resto del cuerpo.
¿Qué altera el ritmo circadiano?
Los viajes con cambio de huso horario, el trabajo nocturno, la luz intensa por la noche, los horarios irregulares y algunas enfermedades.
¿Las plantas tienen ritmo circadiano?
Sí. La mimosa pliega sus hojas de noche, el girasol joven sigue al sol y muchas flores abren o perfuman a horas fijas.
¿Quién descubrió el mecanismo del reloj biológico?
Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young, premiados con el Nobel de Fisiología o Medicina en 2017 por sus trabajos en la mosca de la fruta.
Referencias
- Dunlap, J. C., Loros, J. J. y DeCoursey, P. J. (eds.). Chronobiology: Biological Timekeeping. Sinauer.
- Foster, R. y Kreitzman, L. Rhythms of Life: The Biological Clocks that Control the Daily Lives of Every Living Thing. Profile Books.
- Madrid, J. A. y Rol de Lama, M. A. (eds.). Cronobiología básica y clínica. Editec@red.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Ejemplos de ritmo circadiano». Conceptualia. https://conceptualia.es/ejemplos/ejemplos-de-ritmo-circadiano/
