"Ogni creatura terrestre, dagli organismi composti di una sola cellula all'uomo, raggiunge quegli stadi che garantiscono la sua sopravvivenza e quella della specie, grazie a dei cicli di attività e di comportamento adatti al proprio ambiente di vita. Alcuni di questi cicli, come la fioritura delle piante, le migrazioni degli uccelli, il ritmo sonno-veglia, ci sono familiari. Altri, invece, sono poco noti o addirittura sconosciuti, ma sono necessari a mantenere quell'equilibrio che è alla base della sopravvivenza. (...) l'esistenza degli organismi viventi è scandita da ritmi temporali che consentono di accordare le funzioni degli organismi stessi con le variazioni periodiche dell'ambiente esterno." Così leggiamo nel saggio divulgativo redatto da Anna Ferraris e Alberto Oliviero, "I Ritmi della Vita". I sincronizzatori esterni fondamentali sono il Sole e la Luna, ma la capacità di darsi un ritmo è endogena, forse, situata nel nucleo delle cellule. "La rotazione della Terra intorno al proprio asse (giorno solare) e la sua rivoluzione attorno al Sole (anno solare) regolano i mutamenti di luce sul nostro pianeta: da qui lo stretto rapporto dei ritmi con la temperatura, col tasso di umidità dell'aria, con la pressione atmosferica e con l'intensità delle radiazioni cosmiche. I venti solari del flusso e del riflusso, l'attrazione lunare, le variazioni annuali sono gli elementi esterni considerati fondamentali che, ripetendosi (forniscono) le basi del ritmo principale del mondo vivente." Così si esprime Gino Baratta, rispetto al tema "Ritmo", nell'Enciclopedia Einaudi (p. 185) e continua alla pagina seguente:"...i ritmi di alternanza di luce e di tenebra, oltre ad essere sincronizzatori, sono anche un eccitante universale. Ritmi di flussi e di riflussi, legati all'attrazione del Sole e della Luna sono alla base dei calendari e delle bussole del mondo vivente. Esiste una profonda comunanza d'organizzazione dei processi fisiologici nel tempo presso gli uni- e i pluricellulari, compresi gli animali superiori e l'uomo. Il medesimo sistema di organizzazione prevede la coincidenza della durata dei ritmi biologici circadiani e stagionali con la durata dei cicli geofisici corrispondenti." E ancora, sempre a p. 186:"Ciascun organismo presenta una molteplicità di processi ritmici i cui cicli sono di differente durata: tanto più l'organismo è organizzato, tanto più complessa risulta la struttura dei suoi ritmi." Gino Baratta ci introduce alla definizione biologica di ritmo (p. 186):"Il ritmo esprime la frequenza di un fenomeno periodico, che ha un carattere ondulatorio, nel quale i massimi e i minimi si ripetono a intervalli regolari. L'intervallo tra due massimi e due minimi esprimerà un ciclo che, a sua volta, presenta una fase ascendente e una fase discendente."
Torniamo, ora, al testo di Ferraris e Oliverio per la definizione di ritmo biologico (pp. 14-15-16):"(Si definisce "ritmo" in senso biologico) Qualunque evento che si ripete a distanza di tempo, sia esso il sonno, l'aumento della temperatura corporea, il pasto o il ciclo mestruale, può essere descritto come 'ritmo'. Il ritmo può ripetersi con regolarità: in questo caso oscilla. Il tempo richiesto affinché ogni oscillazione compia un ciclo completo è detto 'periodo', sia che si tratti di un secondo, di un'ora, di un giorno, di un mese o di un anno, ecc. Il periodo viene rappresentato dalla lettera greca "tau": tau può essere il tempo intercorso tra i picchi di due temperature o tra l'inizio di una mestruazione e quella successiva; può anche essere rappresentato con un giro completo di 360°. Il periodo di un giorno è di 24 ore, il periodo di un ciclo mestruale è di circa 28 giorni. Si chiama 'frequenza' di un ritmo l'inverso del periodo: 1/tau; più lungo è il periodo, più bassa è la frequenza. La temperatura corporea ha una frequenza di 1/24. Per descrivere in maniera più esauriente un fenomeno ritmico che presenta delle variazioni in individui diversi è necessario parlare anche di 'ampiezza'. Ritornando all'esempio della temperatura corporea appare evidente che se la frequenza è più o meno simile in tutti, la punta massima e la minima possono essere molto diverse da un individuo all'altro. Questa differenza si chiama 'ampiezza del ritmo'. Oltre alle differenze di ampiezza, due o più individui possono differenziarsi per i tempi in cui il picco e la caduta della temperatura corporea compaiono durante la giornata. Quest'ultima differenza si chiama 'fase'. Per esempio, se una persona lavora di giorno e l'altra di notte, i picchi delle loro temperature corporee sono tra di loro fuori fase di 180° o, più semplicemente si trovano in posizioni opposte. Se poi prendiamo come punto di riferimento i valori medi di una popolazione abituata a lavorare di giorno e a dormire di notte, troveremo che il lavoratore notturno è fuori fase per quanto riguarda la temperatura corporea. Anche nell'ambito di uno stesso individuo si può parlare di ritmo 'in fase' e di ritmo 'fuori fase'. Per esempio, se in una donna l'ovulazione compare sempre tra il 12° e il 13° giorno, o sempre tra il 15° e il 16° giorno, diremo che è in fase, se al contrario in un ciclo compare al 12° giorno e in quello successivo al 16°, diremo che è fuori fase."
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