He creído entender hace algunos días que a una
distinguida seguidora de este grupo Class_80, los pitidos rítmicos que un
frigorífico produce cuando se deja con la puerta abierta le resultan un
magnífico acompañante en sus relaciones amorosas. No se trata, en efecto, de
ningún tipo de perversión exótica, sino de una sincronización de frecuencias
entre el frigorífico y su particular y agradable biorritmo erótico. Ello ha
incidido en una de mis particulares manías, la Cronobiología, es decir, el
estudio del tiempo en los seres vivos, o dicho en otras palabras, de los
biorritmos. Advierto que el tono festivo de este párrafo no continuará en los
siguientes. Se trata de una cuestión muy seria.
Cuando hablamos de biorritmos, las dos preguntas que
nos interesan son: (1) ¿Existen en verdad los biorritmos? y (2) ¿Influyen los
biorritmos en nuestras vidas? A las dos preguntas hay que responder
categóricamente con un sí. Hablar de “biorritmos” ha constituido una cierta
moda en algunos medios de comunicación y entretenimiento. Y como siempre ocurre
en este tipo de publicaciones, encontramos al mismo tiempo cuestiones
perfectamente definidas y sólidamente establecidas junto con otras que no dejan
de ser meras supersticiones o charlatanería. Quizá ello es debido a que el
estudio científico de los mismos es, en general, difícil desde el punto de
vista experimental; y su base teórica, como veremos, más difícil aún.
Todos somos conscientes de la gran cantidad de
fenómenos rítmicos que ocurren tanto en nuestra propia vida como en la de los
seres vivos que nos rodean. Nosotros, por ejemplo, estamos sometidos a un ritmo
vigilia/sueño prácticamente indefectible; y vemos sin ninguna sorpresa cómo al
llegar la otoñada las plantas caducifolias pierden las hojas y cómo despiertan
al llegar la primavera. Ahora bien: también las convulsiones clónicas de un
ataque epiléptico y la indefectible llegada de la gripe epidémica año tras año
son fenómenos rítmicos. Se trata meramente de ejemplos; porque si quisiéramos
hacer un inventario completo de todos los fenómenos rítmicos conocidos que
aparecen en los seres vivos, muy probablemente un libro de mil páginas no
bastaría.
Los fenómenos rítmicos (también llamados oscilatorios
o cíclicos) se caracterizan por dos variables: su amplitud y su frecuencia. La
amplitud es la diferencia entre el nivel máximo y el mínimo que muestra la
variable oscilatoria que estamos estudiando (por ejemplo, en el caso de la
presión arterial, sería la diferencia entre la sistólica o máxima y la diastólica
o mínima). La frecuencia es el número de oscilaciones o ciclos que tienen lugar
en la unidad de tiempo, y su unidad es el hertzio (Hz), que corresponde a una
oscilación (o ciclo) por segundo. Así, un kilohertzio (kHz) son mil
oscilaciones o ciclos por segundo, un megahertzio (MHz) serían un millón de ciclos
por segundo, un milihertzio (mHz) serían 0,001 ciclos por segundo (es decir,
que necesitaríamos mil segundos para completar un ciclo) y así sucesivamente.
Ahora bien, en un entorno de divulgación como es éste, es más intuitivo
caracterizar los fenómenos cíclicos por su período, que es exactamente el
inverso de la frecuencia (P = 1/f). Si no, ahí van dos ejemplos: Es más fácil
entender que el ciclo ovárico en la mujer tiene un período de aproximadamente
28 días que no decir que su frecuencia es de 0,00000041336 Hz o que el ritmo
vigilia/sueño tiene un período de 24 horas y no que tiene una frecuencia de
0,000011574 Hz. Dejemos, pues, la frecuencia para estudios más profundos en un
ámbito científico.
Veamos a continuación algunos ejemplos de ritmos que
vemos en los seres vivos conforme a su período (aproximado), de menor a mayor:
Períodos en torno a 0,01 seg: El ritmo beta del
electroencefalograma (EEG), propio del estado vigil con actividad cerebral
voluntaria; por ejemplo, haciendo cálculos mentales.
Períodos en torno a 0,1 seg: El ritmo alfa del EEG, propio
del estado despierto pero totalmente relajado.
Períodos en torno a 1 seg: El ritmo cardíaco y sus
derivados directos, como el pulso, la presión arterial (oscilaciones primarias)
y el electrocardiograma (ECG).
Períodos en torno a 5-6 seg: El ritmo respiratorio.
Períodos en torno a varios minutos: las oscilaciones
secundarias de la presión arterial.
Períodos en torno a varias horas (menos de 24 o
ultradianos): El tono de la musculatura intestinal.
Períodos en torno a 24 horas: Una gran cantidad de
ritmos biológicos. Por ejemplo, el ritmo vigilia/sueño, algunas secreciones
hormonales (cortisol, hormonas tiroideas, etc.), la temperatura corporal, el
tono muscular, la actividad cerebral. Estos ritmos cuyo período está en torno a
un día reciben el nombre de ritmos circadianos (del Lat. circa = cerca, alrededor
de, y dies = día). Los ritmos cuyo período es inferior a 24 horas reciben el
nombre de ultradianos; y los de más de 24 horas, infradianos.
Períodos en torno a 28 días (circalunares, por aproximarse
al período lunar): Por ejemplo, el ciclo ovárico, el ciclo uterino, las
secreciones hipofisarias de gonadotropinas en la mujer, determinados ritmos de
actividad cerebral, etc. Y si saltamos al terreno mágico-popular, la aparición
de los licántropos (hombres-lobo) que tienen especial predilección por la luna
llena.
Períodos en torno a 1 año (circanuales): La vida
vegetal, la frecuencia en la población de determinadas patologías (infarto de
miocardio, úlcera gástrica, etc.), el celo en algunos animales, la gripe
epidémica, etc. Hay períodos infranuales (de más de un año), por ejemplo, en el
número de individuos de aquellas especies en las que no hay contacto
reproductivo entre generaciones, lo cual ocurre en muchos insectos.
Estos ejemplos no agotan, ni mucho menos, el catálogo
de períodos que encontramos en las oscilaciones biológicas. Desde períodos de
milisegundos (0,001 seg) como las descargas periódicas que se observan en muchas
neuronas, hasta fenómenos cuyo período se mide en decenas de años (la eclosión
de las cícadas, insectos cuya reproducción tiene lugar cada 13-17 años o la
gripe pandémica) o las variaciones seculares que se observan en poblaciones
consideradas en su conjunto.
De esta enumeración se deduce que algunos de estos
ritmos tienen un claro correlato astronómico. Los ritmos circadianos están
sincronizados con la rotación de la Tierra, los ritmos circalunares con la
traslación de la Luna en torno a la Tierra y los ritmos circanuales con la
traslación de la Tierra en torno al Sol. Hay determinados ritmos relacionados
con el ciclo de actividad solar (11 años) y al nivel de poblaciones enteras,
hay ritmos relacionados con las oscilaciones de Milankovic (cada 100.000 años
aprox.) que son las responsables de la aparición periódica de glaciaciones. Otros,
sin embargo, no, como el ritmo cardíaco, por ejemplo. De modo que podemos
distinguir entre ritmos “astronómicos” y ritmos “no astronómicos”
Evidentemente, los ritmos no astronómicos dependen de
la existencia de lo que llamamos “relojes intrínsecos” u “osciladores
intrínsecos”, es decir, fenómenos rítmicos que nacen del propio metabolismo
celular o de la actividad neural. En cuanto a los astronómicos, ahí tenemos la
pregunta del millón: Estos ritmos ¿Están determinados directamente por las
variaciones de luz, energía, radiación, etc. que se derivan de los distintos
ciclos astronómicos? o bien ¿Corresponden a relojes intrínsecos que la
Selección Natural ha terminado por sincronizar con los ciclos astronómicos? La
respuesta a este dilema, desgraciadamente, no es categórica. El ciclo
vigilia/sueño en principio está aparentemente correlacionado con el nivel de
luz a través de una hormona concreta, la melatonina, según veremos; pero por
otra parte, las personas ciegas (incluso ciegas de nacimiento) también tienen
su ritmo circadiano vigilia/sueño exactamente igual que las personas videntes. En
la misma línea, las personas que viven en latitudes polares, con días y noches
de seis meses de duración también tienen sus ritmos circadianos de 24 horas. En
cuanto a los ritmos circalunares, como es el ciclo menstrual, muestra en primer
lugar una acentuada irregularidad en la duración de su período entre las
distintas personas e incluso para una misma persona; y por otra parte, no está
en absoluto sincronizado con el ciclo lunar, aunque sus períodos sean más o
menos coincidentes; si así fuera, veríamos que la hemorragia menstrual se
produciría siempre en la misma fase del ciclo (por ejemplo, con la luna llena),
lo cual evidentemente no es el caso. En cuanto a los ciclos circanuales de la
vida vegetal, la cuestión está bastante más clara: la gemación se relaciona con
la temperatura ambiente media que a su vez depende de la traslación de la
Tierra en torno al Sol; la floración, por su parte, es algo bastante más
complejo, pero también dependiente de esta variable astronómica. Un ejemplo
realmente impresionante fue el “Año sin verano”, 1816. A causa de la erupción
del volcán Tambora, en Indonesia, la ceniza del mismo oscureció la luz solar de
modo que no hubo verano climatológico, con el consiguiente desastre en todas
las cosechas y las hambrunas correspondientes, que afectaron a toda Europa
Occidental. Por cierto: A Lord Byron y a Mary Shelley, entre otros, este verano
que no fue les pilló en Suiza. El tiempo era tan malo que no podían salir de la
villa en la que residían, y se entretenían contándose cuentos de terror. Mary
Shelley, en aquella ocasión, concibió y escribió el “Frankenstein”.
Salvo estos casos tan claros, parece ser que los
biorritmos de período menor de un año (como los circadianos, por ejemplo)
dependen en principio de un reloj intrínseco que puede sincronizarse o no con
una ritmicidad astronómica. La siguiente pregunta, por lo tanto, es: ¿Cuál es
la naturaleza de estos relojes biológicos intrínsecos? ¿Residen en alguna parte
de nuestro organismo? La respuesta a la segunda pregunta parece estar clara, al
menos para ritmos circadianos: el reloj reside en una zona concreta del
cerebro, el llamado núcleo supraquiasmático en la región conocida como
hipotálamo. Ahora bien, hay otros relojes en el organismo; por ejemplo, en los
plexos nerviosos del aparato digestivo, por citar una localización exótica.
Para la primera pregunta, sobre la naturaleza de los
relojes biológicos, vamos a tener que esperar al próximo post.
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