L’orologio biologico nell’era digitale: esercizio fisico, ritmo circadiano e innovazione tecnologica

Background: Circadian rhythms and sleep regulate metabolism, cognitive performance and cardiometabolic health through a central clock in the SCN that synchronizes peripheral clocks in skeletal muscle, liver and adipose tissue, and are disrupted by shift work, jet lag, insomnia and evening digital light exposure, while physical exercise acts as a key non‑photic zeitgeber. Aim of the study: To summarize how exercise modulates the circadian system, describe the main clinical applications in shift‑work disorder, jet lag and insomnia, and discuss the contribution of wearable technologies to monitoring and personalizing the timing of circadian‑based interventions. Materials and methods: Narrative review of international literature on circadian rhythms, physical exercise, shift work, jet lag, insomnia and wearable devices, including experimental studies, clinical trials, systematic reviews, meta‑analyses and recent consensus documents. Results: Exercise exhibits its own phase-response curve, producing phase advances when performed in the morning and delays in the evening, while training between mid and late afternoon, in individuals with metabolic disease, appears to be associated with greater insulin sensitivity, metabolic flexibility and mitochondrial function in skeletal muscle and adipose tissue. In shift workers, timed moderate aerobic exercise improves objective and subjective sleep parameters and selected cardiometabolic markers; in jet lag, multimodal protocols combining light, melatonin and exercise accelerate re-entrainment; in chronic insomnia, 12–16-week exercise programs reduce sleep onset latency, increase total sleep time and improve subjective sleep quality scores, supported by wearable-based monitoring. Conclusions: When scheduled according to chronobiological principles and integrated with targeted light exposure and digital monitoring, physical exercise represents a promising non-pharmacological strategy to prevent and manage circadian misalignment, sleep disturbances and cardiometabolic risk, fostering the development of personalized circadian medicine; however, the interpretation of this evidence is limited by the heterogeneity of exercise and light-exposure protocols, the small sample sizes and the limited number of trials including objective circadian markers such as DLMO or aMT6s.

Background: Il ritmo circadiano e il sonno regolano metabolismo, performance cognitiva e salute cardiometabolica tramite un orologio centrale nel nucleo soprachiasmatico che sincronizza orologi periferici in muscolo, fegato e tessuto adiposo, che risultano vulnerabili a lavoro a turni, jet lag, insonnia e uso serale di dispositivi digitali, mentre l’esercizio fisico agisce come potente zeitgeber non fotico. Scopo dello studio: Riassumere i meccanismi con cui l’esercizio modula il sistema circadiano, illustrare le principali applicazioni cliniche nei turnisti, nel jet lag e nell’insonnia, e discutere il ruolo delle tecnologie indossabili nel monitoraggio e nella personalizzazione del timing degli interventi. Materiali e metodi: Revisione narrativa della letteratura internazionale su ritmi circadiani, esercizio fisico, lavoro a turni, jet lag, insonnia e wearable, includendo studi sperimentali, trial clinici, revisioni sistematiche, metanalisi e documenti di consenso recenti. Risultati: L’esercizio presenta una propria curva di risposta di fase, con avanzamenti quando svolto al mattino e ritardi la sera, mentre le sedute tra metà e tardo pomeriggio, in soggetti con dismetabolismo, sembrano associarsi a una migliore sensibilità insulinica, flessibilità metabolica e funzione mitocondriale nel muscolo e nel tessuto adiposo. Nei turnisti, programmi di esercizio aerobico moderato, programmati temporalmente rispetto ai turni, migliorano parametri oggettivi e soggettivi di sonno e alcuni marker cardiometabolici; nel jet lag, protocolli che combinano luce, melatonina ed esercizio accelerano il ri‑entrainment; nell’insonnia cronica, interventi di 12–16 settimane riducono la latenza di addormentamento, aumentano il tempo totale di sonno e migliorano gli score soggettivi di qualità del sonno, supportati dal monitoraggio tramite dispositivi indossabili. Conclusioni: L’esercizio programmato secondo principi cronobiologici e integrato con gestione luminosa e tecnologie indossabili costituisce un intervento non farmacologico promettente per prevenire e trattare disallineamento circadiano, disturbi del sonno e rischio cardiometabolico, aprendo la strada a modelli di medicina circadiana personalizzata; tuttavia l’interpretazione di queste evidenze è limitata dall’eterogeneità dei protocolli di esercizio e di esposizione luminosa, dalle dimensioni ridotte dei campioni e dal numero di trial che includono marker circadiani oggettivi come DLMO o aMT6s.