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yanche
12/06/2002, 11:48
En esta página se habla de LUMINOTECNIA, LUMINOTERAPIA, DOMOBIOTICA,
CRONOBIOLOGIA ... Y DE BIENESTAR...

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OSAL-LUM PARA LUMINOTERAPIA

yanche
02/07/2002, 05:52
De Cronos (dios del tiempo) y Bios (vida) estudia la vida, esta nueva ciencia se encarga del estudio de la vida a través del tiempo y más precisamente de los ciclos de la vida con sus distintas alternancias fisiológicas y sus trastornos patológicos.
Dentro de este contexto es que estudiamos la relación sueño-vigilia como uno más y no precisamente el único ciclo de la naturaleza que nos afecta y determina decisivamente sobre nuestra vidas para bien o cuando se distorsiona para mal provocando altos beneficios o profundos perjuicios ya sea cuando lo sabemos administrar adecuadamente o cuando producto de nuestra ignorancia, error o quiebre de nuestra salud inferimos a este ciclo un daño, algunas veces leves y pasajeros y otras graves y definitivos que alteran no solamente nuestra calidad de vida, emociones, intelecto, vínculos, señales internas o externas disfuncionales que atentan o bien contra nuestra salud o algunas veces hasta con nuestra propia vida.
Estos cambios implican sistemas fisiológicos descubiertos últimamente por los investigadores siendo estos cambios oscilaciones rítmicas, periódicas algunas veces dentro del mismo día, otras diarias u otras anuales comportando ciclos, no aleatorios, periódicas por excelencia y que damos a conocer como “reloj biológico” y del cual depende toda la organización interna, como por ejemplo: pulsos biológicos que determinan secreciones endocrinas horarias u externas, ajustes de turnos u horarios laborables que van en contra de la biología plasmada genéticamente por lo humano a través de milenios.
El ritmo diario más conocido y familiar es el ciclo sueño-vigilia siendo de tal importancia el evento sueño que si tomamos como ejemplo el de una persona que ha vivido sesenta años ha ocupado veinte años durmiendo, de lo que se deduce la importancia trascendente de este evento como también del conocimiento de su fisiología normal y patológica es el concepto plasmado últimamente en el mundo de las ciencias biológicas las cuales se integran como la Medicina de la Vigilia y Medicina del Sueño que lejos de ser valores antitéticos se integran en un todo para el mejor conocimiento y comprensión de la conducta humana y de sus consecuencias, o dicho de otra forma en medicina del día y medicina de la noche dado que los eventos fisiológicas, neuroendócrinos, químicos, las señales eléctricas y bioquímicas del sistema nervioso central se manifiestan de forma disímil, algunas veces antagónicas y otras veces paradójicas, distinto su comportamiento frente a la luz como a la oscuridad, distinto el dormir nocturno o vespertino.
Siendo esta nueva especialidad la Cronobiología íntimamente vinculada a la Biología, tanto general como molecular, abriendo el conocimiento y la investigación en este campo innumerables desafíos como también la apertura a trascendentes fronteras del conocimiento.



OSAL-LUM PARA LUMINOTERAPIA

yanche
30/07/2002, 09:15
CRONOBIOLOGIA: EL RELOJ HUMANOpor el Dr. Rafael Bello Díaz

Desde su inicio en las investigaciones, la cronobiología, que es el estudio de ritmos biológicos, se ha establecido como un verdadero campo científico interdisciplinario dentro de la biología.
La mayoría de los cronobiologístas estudian lo que se denominan como Ritmos Circadianos, que son ciclos endógenos del comportamiento o actividad biológica con un período de 24 horas.
De esta manera a modo de ejemplo, tenemos, los seres humanos presentan un ciclo de sueño/despertar durante el periodo de un día.
Los ritmos circadianos, como dormir-despertar, son generados por un reloj interno que se sincroniza a su vez, a los ciclos luz-obscuridad en el ambiente y otras señales diarias.
Los ritmos circadianos se trazan con frecuencia en un actograma. Una exposición a la luz brillante, por ejemplo puede causar un desplazamiento de fase en relación a la coordinación, entre los elementos luz-obscuridad.
Tenemos que recordar que durante millones de años, el ser humano ha estado regido por los ciclos de días o luz, y noches o en este caso la obscuridad, así también sus hormonas se han adaptado a esta actividad cíclica.
Como un reloj, el reloj circadiano se debe sincronizar al tiempo local. Por ejemplo, los animales mantenidos oscuridad total mostrarán un ritmo corriente libre que sea independiente del tiempo local.
Un reloj circadiano es el más útil, sin embargo, cuando se fija al tiempo local; el animal debe estar en sincronización con su presa y con otros miembros de su grupo social para sobrevivir.
En mamíferos, el ciclo luz-obscuridad es un sincronizador importante o agente del arrastre para ritmos circadianos.
Nos preguntamos en seguida, Dónde está el reloj?
El reloj biológico en seres humanos está situado en el núcleo supraquiasmático, un grupo distinto de células encontradas dentro del hipotálamo en el sistema nervioso central, este sistema es solamente una porción del mecanismo por el cual el " tiempo " es guardado.
Hay los receptores ligeros encontrados en la retina del ojo, que tienen un camino, llamada la zona retinohipotalámica, conduciendo al encéfalo.
La glándula pineal es como una habichuela y se encuentra en el cerebro, detrás del hipotálamo en los seres humanos.

La glándula pineal recibe la información indirectamente del cerebro. De esta manera, parece que el encéfalo toma la información sobre longitud del día de la retina, la interpreta, y la pasa a la glándula pineal, que secreta la hormona melatonina en respuesta a este mensaje.
La obscuridad de la noche hace que la secreción de melatonina se incremente, mientras que la luz solar la inhibe
El papel de la melatonina en los seres humanos no se entiende completamente y se está investigando, se plantea que desempeña un papel en fotoperiodismo estacional, en la crianza de los mamíferos.
Se conoce ya que el cerebro tiene receptores hormonales para la melatonina.
En consecuencia, el Sistema Nervioso Central también desempeña un papel en el sistema circadiano accionando una respuesta del aparato neuroendócrino en el hipotálamo, que entonces actúa en la glándula pituitaria.
Estas vías influencian a otras áreas del organismo, incluyendo las áreas endocrinas, inmunológicas, así como en las cardiovasculares, y urinarias.
Los ritmos en la mayoría de estos sistemas tienen una forma de onda simple similar a la de la temperatura del cuerpo, que es la más alta por la tarde temprana y lo más bajo posible antes de despertar por la mañana.
La actividad del sistema inmunológico, según lo representado por el número de linfocitos, que son glóbulos blancos de la sangre, también se parece incrementar por la tarde y es la más baja algunas horas después del pico de la hormona cortisol en horas de la mañana.
La sincronización de las funciones endocrinas y de los sistemas inmunes es clara. Es conocido que las hormonas aldosterona y cortisol, suprimen el sistema inmune, mientras que la melatonina lo incrementa.
En relación al ciclo de vigilia- sueño, tenemos que preguntarnos: Qué tienen en campo común? Todos estos problemas resultan de interrupciones del reloj biológico: por ejemplo, la abuela se va a dormir a las 7 de la noche y despierta a las 3 de la mañana; el bebé recién nacido mantiene a sus padres despiertos, nunca duerme en un horario.

Además podemos citar en relación al tiempo que ciertos tipos de medicamentos se deben tomar en una hora específica o pudieran ser mortales; y la sensación de desorientación de los viajeros en avión, son ejemplos.
Cada uno de nosotros que somos padres, si sabemos que raramente están los niños acordes con el resto de la familia. En los infantes, el ciclo dormir-despertar es casi al azar, de manera inicial, pero ya cerca de las 6 semanas de edad, en el niño ya se hacen presente los ritmos circadianos, y a las 16 semanas para tranquilidad de la familia, estos ritmos se inician formalmente.
Los infantes, en hecho, tienen un ciclo circadiano endógeno dormir-despiertar, y las señales sociales , como el horario de sus padres controlan directamente su comportamiento.
Muchos investigadores han estudiado el ciclo humano de sueño-vigilia. Uno del más intrigante, quizás, era el de Michael Siffre que pasó 6 meses solo en una cueva, si ver la luz del sol.
Una situación interesante en la curva del ser humano, en lo referente al dormir-despertar , es un período del sueño del día llamado una siesta. Aunque los hábitos napping varían a través de culturas, la investigación muestra que la siesta o napping es una característica común del comportamiento circadiano del adulto sano, incluso aunque no haya ocurrido en una deuda de sueño el día anterior.
Una pregunta obligada es, porqué todos no requerimos siestas. Al parecer, la siesta puede ser suprimida fácilmente (por ejemplo cuando uno está en el trabajo) porque las siestas " tienden para ocurrir como acontecimientos transitorios en una función circadiana .
En 1994, Aschoff descubrió que ni la duración del sueño principal ni el ciclo circadiano es afectado por la siesta.
Un aspecto interesante del reloj biológico, es el reloj de la tercera edad. Cualquier persona que ha tenido incluso un combate ocasional con insomnio sabe que puede afectar el funcionamiento del día próximo. Los envejecientes mayores de 65 años parecen ser propensos a los desórdenes del ritmo del sueño.
Actualmente la mitad de las personas mayores en estados Unidos, se quejan de los problemas para conciliar el sueño. En consecuencia casi la mitad de las prescripciones médicas contra el insomnio, son para las personas senectas.

Los problemas incluyen: menos sueño diario del total; se desvelan más frecuentemente y durante más tiempo, en la noche; un desplazamiento de las fases que los hace irse a la cama temprano, levantarse teemprano (síndrome avanzado de la fase del sueño); y más y siestas más largas del día
El porqué los ancianos tienen problemas para dormir, es otro tema de interés. Las razones pueden incluir medicamentos, problemas físicos, la configuración social que predomine, y las condiciones psicológicas.
En estudios de la gente añosa, pero en salud, los científicos han mostrado que algunos ritmos circadianos parecen ser interrumpidos por la edad provecta.
Por ejemplo, las amplitudes de la temperatura del cuerpo y de los ritmos de la producción del melatonina disminuyen con edad, y la producción de la insulina se incrementa.

Por qué los ritmos circadianos se interrumpen en los ancianos? Una razón posible es que los seres humanos que ya tienen 80 años o más, concluido 80 años o más tienden para tener pocas neuronas del sistema nervioso central.
Fuente:Dr. Rafael Bello Díaz



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yanche
02/09/2002, 05:53
Horario de verano

Fabio A. García García
Si bien es cierto que del horario de verano se obtienen varios beneficios -entre ellos menores situaciones de riesgo y accidentes asociados a la oscuridad, reducción en el uso de combustibles para la generación de energía y en la emisión de contaminantes, así como la adquisición de una conciencia orientada a la eficiencia, la productividad y la competitividad-, también lo es que genera cambios en la secreción de varias hormonas que están directamente relacionadas con los periodos de actividad y reposo en nuestra vida cotidiana.
Durante el horario de verano, que dura aproximadamente seis meses, nuestro organismo debe acostumbrarse a periodos más largos de luz y, como consecuencia, de actividad. Las evidencias experimentales muestran que factores exógenos, como la luz, juegan un papel muy importante en la regulación de las secreciones endocrinas.
Tal es el caso de la melatonina, una hormona que se sintetiza en la glándula pineal durante la noche. En animales de reproducción anual, produce involución gonadal transitoria, que ocurre en invierno, cuando las noches son largas. En primavera y verano, cuando los días son largos, la síntesis de melatonina desciende y las gónadas se vuelven fértiles. La actividad sexual y la función gonadal disminuyen durante las estaciones con poca luminosidad.
Efectos similares se han reportado en mujeres que viven en regiones donde los periodos de luminosidad son muy cortos. Ello sugiere que los días largos originados por el horario de verano tienen un efecto positivo sobre la tasa de copulación de las parejas, aunque no está del todo documentado.
Por otra parte, al comienzo de ese horario no sólo tenemos que despertarnos una hora antes de lo habitual, sino que además tenemos que enseñarle a nuestro cerebro que así debe ser. Ese método de enseñanza, determinado por un despertador en la mayoría de los casos, necesita una a dos semanas aproximadamente, lo cual depende mucho de los hábitos personales.
Pero, ¿qué pasa en nuestro cerebro durante ese momento crucial de aprender a despertarnos más temprano? ¿Cómo sabe que debe ser así? Para nosotros es una respuesta difícil, para nuestro cerebro parece ser más sencillo. Las evidencias recientes señalan que tenemos una manera de programar nuestro despertador interno, que le dice al cerebro que debemos levantarnos y comenzar nuestra actividad. Según pruebas experimentales, una hormona parece indicarnos cuándo concluir nuestro sueño y despertar. La hormona adecorticotrópica (ACTH), que se sintetiza y secreta en una porción del cerebro llamada hipófisis, es un candidato ideal. Es la responsable de incluir la secreción de glucocorticoides (cortisol) de la médula suprarrenal, y éstos son importantes porque participan en el catabolismo proteínico, en la síntesis de glucosa y procesos calorigénicos, que permiten al cuerpo rendir durante el resto del periodo de actividad.
La ACTH es secretada en descargas irregulares durante todo el día. Sin embargo, hay un pico máximo de secreción entre las 4 y las 10 de la mañana, y casi siempre una hora antes de que nos despertemos. Eso quiere decir que si nos despertamos a las 6:00, nuestro pico máximo de ACTH estará entre las 5 y las 5:30, aproximadamente. Con el horario de verano, ese pico de secreción se adelanta una hora, es decir a las 4 de la mañana. Por ejemplo, si a las personas se les dice que se les va a despertar a las 6:00, una hora antes sus niveles plasmáticos de ACTH comienzan a elevarse, de tal suerte que a las 6:00 tienen su nivel máximo. Ello sugiere que internamente podemos regular el momento de despertamos, y aun con un horario de verano tenemos la capacidad de programar nuestro tiempo de sueño, independientemente del uso o no de un reloj externo.
La siguiente vez que comience el horario de verano tome en cuenta que su ACTH tendrá que acoplarse a una nueva hora, y seguramente esa hormona le dirá en qué momento debe despertar.



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yanche
30/09/2002, 07:53
El tiempo del cuerpo

La medicina está aprovechando los diferentes ritmos biológicos del organismo humano para ofrecer terapias más efectivas y menos tóxicas.
Desde hace mucho tiempo se sabe que el cuerpo humano tiene una especie de reloj interno que controla el ciclo de vigilia y sueño cada 24 horas. Pero recientemente, gracias al desarrollo de una ciencia llamada cronobiología, se ha podido conocer que este reloj gobierna muchos otros ciclos biológicos que no necesariamente responden a ese mismo patrón.

Este reloj maestro, ubicado en una pequeña región del hipotálamo llamada el núcleo supraquiasmático, funciona como un director de orquesta: mientras les indica con su batuta a un grupo de instrumentos que empiecen a tocar envía alguna señal a otros para que se silencien.

En el cuerpo sucede lo mismo. La temperatura del cuerpo sube y baja muchas veces en el ciclo de las 24 horas. Algo similar sucede con las hormonas y se cree que la tensión arterial puede tener hasta 20 por ciento de variabilidad en el día.

Las investigaciones realizadas en este campo han llevado a la conclusión a muchos científicos de que el tiempo —hora, mes y año— marca una diferencia en el momento de hacer un tratamiento, un diagnóstico o incluso a la hora de enfermarse.

La cronobiología sugiere que el momento en que se realiza la cirugía también tiene mucho que ver con el éxito de la misma. La gran mayoría de estos procedimientos se programan muy temprano en la mañana. Aunque este puede ser el momento óptimo para los médicos y su equipo los expertos en cronobiología opinan que puede ser la hora incorrecta para los pacientes.

Es cuando más dificultades de respiración tienen los adultos viejos y cuando el corazón está en su punto más bajo. “Además la coordinación ojo y mano está en su peor momento, lo cual es crítico para el grupo de cirujanos, aunque con voluntad y dedicación este obstáculo puede ser controlado”, dijo Michael Smolensky, autor del libro The Body Clock Guide to Better Health, durante una charla en el programa radial Talk of the Nation Science.

Aunque esta ciencia ha recibido cierta resistencia por parte de otros miembros de la medicina debido a su novedad, cada vez más sus conceptos son tenidos en cuenta para diagnosticar y tratar. Muchos grupos en Europa y en Estados Unidos aplican la cronoterapia en cáncer y están desarrollando técnicas de administración de medicamentos a horas muy exactas que permitan reducir la toxicidad y aumentar la efectividad.

Mientras investigan para ofrecer más evidencia al mundo sobre la relación entre tiempo y tratamiento ellos recomiendan a las personas que para tener una vida más placentera tomen conciencia de ese reloj que marca el día y la noche y el ritmo de muchos procesos biológicos en el cuerpo.

Revsita Semana


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yanche
15/10/2002, 06:32
Ritmos Ambientales
El ambiente juega un papel crítico manteniendo los relojes corporales sincronizados y permitiendo que las personas funciones fácilmente en un mundo de día y noche. La presencia de la luz es crítica para mantener la sincronía con un ambiente de luz y oscuridad (62), y dicho mecanismo es el resultado de la capacidad funcional de recibir luz a través de los ojos. La luz (es decir, el espectro de la luz solar, no la luz eléctrica) restablece el reloj corporal cada día y la ausencia de dicha luz o la falta de exposición a cantidades suficientes de la misma provoca fluctuaciones del reloj corporal(78). La experiencia resultante puede ser similar a la del trabajador con cambios de turno diurno-nocturno o a la del viajero rápido cuyo reloj está fuera del ambiente día-noche. Algunos investigadores (91) creen que esta falta de exposición a la luz diaria es un factor contribuyente en el empeoramiento de la agitación y la deterioración del sueño que presentan las personas diagnosticadas con ciertos tipos de demencias.
El mecanismo propuesto de la influencia de la luz sobre el reloj corporal implica la retina y el hipotálamo. La luz llega a la retina y su influencia viaja a lo largo de un recorrido neurológico conocido como la proyección retino-hipotalámica, y alcanza el marcapasos principal del cuerpo humano, conocido como el núcleo supraquiasmático del hipotálamo(60). Mediante recorridos fisiológicos, este estímulo luminoso llega a otros ritmos biológicos, facilitando la actividad durante el día y el sueño durante la noche. Así es como las personas se convierten en inseparables de su entorno. La luz es el más poderoso de los cronómetros ambientales, denominado Zeitgebers (el espíritu del tiempo), sobre el reloj o sistema temporal corporal. Otros Zeitgebers incluyen el horario de comidas y los patrones de ingesta(10), es estado de activación y las señales sociales(58). Este proceso de adaptación a un ambiente de luz y oscuridad se conoce como el arrastre ambiental (59). Al apartar a una persona del ambiente día-noche, como en el caso de los viajeros de submarino, los astronautas, o de los apartados de las señales ambientales diurnas durante un tiempo, algunos ritmos siguen siendo evidentes, como el hambre, la actividad y el sueño, pero no están sincronizados con los acontecimientos del entorno de día-noche. Estos ritmos se denominan ritmos de funcionamiento libre o anárquicos (57). Regestein y Monk (78) señalan que la mayoría de los humanos tiene ritmos de funcionamiento libre de más de 24 horas, y en ausencia de Zeitgebers, dichos ritmos producen horarios de acostarse y levantarse más tarde. La luz diurna natural y otras conductas regulares restablecen estos ritmos y los mantienen sincronizados con el horario día-noche de 24 horas. Las enfermeras que cambian de turno de trabajo notan los efectos de estos ritmos de funcionamiento libre cuando intentan comer a las 3 a.m. A pesar de no haber comido durante horas, muchas de estas enfermeras sienten poco apetito durante la madrugada. Si los cambios se evidencian en los ritmos biológicos del sueño, la actividad, el apetito o el estado de ánimo, está claro que existe una fuerte base rítmica de la experiencia. Existen causas normales que provocan cambios de estos ritmos biológicos y dificultades en su funcionamiento (por ejemplo, cambio de turno laboral o viajes a través de zonas horarias). Además, existen más causas patológicas de cambio en los ritmos biológicos, y éstas a menudo se evidencian en la manifestación de los síntomas de las personas diagnosticadas de enfermedades como la depresión y la VIH.
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yanche
31/10/2002, 11:42
DOLENCIA DEL SIGLO XXI.
SINDROME DE LA FASE RETARDADA DEL SUEÑO
El estilo de vida moderno está generando nuevas enfermedades que reflejan una de las exigencias de la sociedad de 24 horas: dormir pocas horas para cumplir con trabajo , estudios y las infaltables diversiones
Un 7 por ciento de la población general de adolescentes padece el síndrome de la fase retardada del sueño, una nueva dolencia con secuelas severas como deterioros de la atención y memoria, insomnio, somnolencia y mal funcionamiento social, laboral y académico, ocasionados por la incapacidad de levantarse temprano como lo exige la sociedad.
Aunque la existencia de los "buhos" -individuos llamados así por comenzar sus actividades pasado el medio día prolongándolas hasta alta horas de la madrugada-se conoce desde tiempos remotos, no fue hasta los años '70 que la medicina del sueño catalogó esta conducta como un trastorno del sueño, caracterizado por la incapacidad crónica y biológica para funcionar de acuerdo al horario del medio ambiente y el exigido por la sociedad. Hoy se ha comprobado que esta alteración, estimada congénita, puede aparecer en personas predispuestas debido a hábitos de sueño-vigilia desordenados, en especial el hecho de permanecer levantadas hasta muy tarde.
El trastorno comienza de súbito en la adolescencia y lo presentan tanto escolares como universitarios que previamente han estudiado hasta tarde varias noches seguidas. En los profesionales jóvenes que hacen lo mismo por razones de trabajo o en quienes trasnochan habitualmente todos los fines de semana por asistir a fiestas y discotecas.
Esta conducta ejercida en forma habitual, asociada a los cambios de estilo de vida competitivos y exigentes, alteran nuestro reloj biológico, oscilador interno que coordina los ritmos del ciclo sueño-vigilia, temperatura y producción de hormonas. Con el desajuste del reloj aparecen diversos trastornos del sueño,informa el doctor Walter Avdaloff, neurólogo y especialista en medicina del sueño. Se considera como el más severo al síndrome de la fase retardada del sueño cuyas principales víctimas son adolescentes y adultos jóvenes que se vuelven incapaces de levantarse temprano. Al intentarlo para cumplir con sus obligaciones laborales o académicas, empiezan a padecer de excesiva somnolencia diurna quedándose dormidos en clases o en su trabajo.En general la familia, jefes y profesores los catalogan de flojos, irresponsables y hasta de enfermos mentales. Las consecuencias son la interrupción del las funciones sociales y vocacionales del paciente. Es común que hagan depresiones severas o se desmoralicen. Muchos jóvenes son despedidos de sus trabajos o expulsados del colegio por sus continuos atrasos y fallas."
La alteración es de inicio gradual y progresivo y cubre un lapso de 2 a 3 años. Su causa es aún desconocida, pero se sabe que está asociada a un desequilibro de los ciclos naturales internos denominados ritmos circadianos, encargados de regular una serie de procesos biológicos y psicológicos.

Existen buenos tratamientos pero se requiere de una gran motivación del paciente y el apoyo de su familia para cambiar su esquema de horario de sueño. Además el tratamiento utiliza cronoterapia y técnicas conductuales. Las terapias de avanzada incluyen el empleo de melatonina y luminoterapia.

La alta prevalencia del síndrome podría modificarse, remarca el doctor Avdaloff, con una buena campaña educativa en los medios de comunicación que dé a conocer las causas y características del trastorno y la forma de prevenirlo en adolescentes y adultos jóvenes.
Instituto del Sueño, NEURODIAGNOS.

http://es.groups.yahoo.com/group/OSAL_LUM/

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yanche
22/11/2002, 14:51
Un sueño que produce insomnio
Viajar al espacio es un sueño que solo unos pocos pueden conseguir. Pero la emoción, la tensión del trabajo y las peculiares condiciones en que se desenvuelven los astronautas convierten este sueño en una pesadilla insomne: en el espacio se duerme mal y poco, como prueba el que la mitad de los tripulantes espaciales tome píldoras para dormir, a pesar de que suele ser gente bien entrenada y disciplinada física y mentalmente, sin alteraciones del sueño cuando tiene los pies en la Tierra. Para ayudarles y, de paso, entender mejor los mecanismos del sueño, los científicos de la NASA han puesto en marcha un programa de investigación que se lleva a cabo con el "actireloj", un aparato que llevan los astronautas en su muñeca y registra los datos necesarios para entender los ritmos biológicos en el espacio. Ignacio F. Bayo/DIVULGA A bordo del transbordador espacial o de la Estación Espacial Internacional, el día dura apenas hora y media. Tan solo 45 minutos después de amanecer llega la puesta de sol y otros 45 minutos de noche. Además, los astronautas sufren las alteraciones biológicas derivadas de la ingravidez, que les hace estar flotando permanentemente y les obliga a dormir atados a la cama, la emoción de vivir una experiencia única y apasionante y una larga jornada de trabajo. No es de extrañar que la mitad de las medicinas utilizadas allí arriba se destinen a ayudarles a dormir. En promedio, los científicos de la NASA han comprobado que en el espacio se duermen unas dos horas menos que en Tierra. Según Ken Wright, neurobiólogo de la Facultad de Medicina de Harvard, "este déficit de sueño se acumula, y las investigaciones sugieren que algunos astronautas, después de una o dos semanas de esta rutina de sueño limitado, tienen un rendimiento del mismo nivel de alguien en la Tierra que ha estado despierto 24 horas seguidas". Esto supone un problema serio porque aumenta la irritabilidad y disminuye la capacidad de reacción y de concentración; y en esas condiciones aumenta el riesgo de producir un accidente o de no reaccionar adecuadamente ante una situación de peligro. Como es bien sabido, nuestro organismo dispone de mecanismos naturales, conocidos como "relojes biológicos", que regulan los ritmos fisiológicos. Normalmente, este sistema produce un ritmo circadiano o diario de 24,2 horas, algo más largo que el de la Tierra, y se "pone en hora" todos los días gracias a la exposición a la luz solar. Pero como los días duran 90 minutos en el espacio, los astronautas no disponen de este mecanismo de ajuste, lo cual confunde al organismo y acaba produciéndole alteraciones semejantes a las conocidas como jet-lag, y que afectan a los viajeros que se desplazan de un continente a otro.
Por esta razón, y según Bette Siegel, de la División de Bioastronáutica de la NASA, se altera con frecuencia el ciclo de los astronautas antes de enviarlos al espacio, asegurándose de que su día biológico esté en la hora correcta en el momento crucial del lanzamiento. Para ello, se les expone a una luz de alta intensidad en ciertos periodos de entre tres y diez días antes del mismo, y así consiguen que durante esta operación estén en plena forma. Para lograr esta misma plenitud en el otro momento crítico, la reentrada en la atmósfera y el aterrizaje, se puede volver a modificar el reloj biológico de los astronautas alterando cada día, de acuerdo con un plan previo, sus horas de descanso. Para averiguar exactamente lo que ocurre en estas circunstancias, desde hace algún tiempo los astronautas llevan en su muñeca un aparato, denominado "actireloj", que registra sus horas de sueño y de exposición a la luz. Con los datos que se están acumulando se pretende conocer mejor el funcionamiento de los relojes biológicos, su dependencia de factores como el fotoperiodo, la intensidad de luz, los colores, la ingravidez, la temperatura o el ruido, y experimentar la forma de "manipularlos" para poder realizar ajustes que permitan mejorar el descanso de los viajeros espaciales. Además, esta investigación permitirá aventurar el comportamiento de estos relojes biológicos en otros astros del sistema solar. Por ejemplo, en Marte la luz solar es de color amarillo-marrón, mientras en la Tierra es verde-azul. Según algunos científicos, esto podría alterar el reloj biológico, ya que algunas longitudes de onda de luz reducen más que otras la producción de melatonina, una hormona implicada en dichos relojes. Además, la duración del día en Marte es de 24 horas y 39 minutos. Según Wright, "esta diferencia puede hacer imposible que el reloj humano se adapte a Marte". En cualquier caso, la investigación tendrá también aplicaciones en tierra, ya que permitirá entender mejor los ritmos circadianos y aprender formas para estimular el estado de vigilia de los trabajadores de turnos nocturnos, o facilitar la recuperación del ritmo a quienes realizan viajes transoceánicos y ayudar a quienes padecen trastornos del sueño.


OSAL-LUM PARA LUMINOTERAPIA

yanche
27/11/2002, 05:27
Noviembre 2000 entrevista hecha al autor para ser publicada en
un diario de tirada nacional (ESPAÑA)
y no publicada (censurada) ¿porque????
Santiago Casares Pérez, es un médico coruñés especialista en medicina interna
El cambio horario provoca una pérdida de calidad de vida
Santiago Casares Pérez es un doctor coruñés especializado en medicina interna. Realiza su trabajo en el Centro de Salud de Elviña. Además de atender a sus pacientes, a Santiago Casares le interesan otros muchos temas relacionados con la salud, entre ellos los efectos del cambio horario sobre el ser humano (cronobiologia),sobre los cuales ha publicado varios estudios en internet. El médico coruñés asegura que el ahorro que se consigue en Galicia _sobre unos 500 millones de pesetas en el horario de verano no compensa el daño que causa a los seres vivos, sobre todo al ser humano. Destaca el gasto farmacológico por trastornos del sueño, ansiedad, enfermedades cardiovasculares y accidentes de circulación.

LA CORUÑA
Santiago Casares Pérez tiene varios estudios realizados que pueden consultarse en internet en las direcciones www.medspain.com (revista medica pionera en internet de la que es redactor jefe)y www.nuevainglaterra.com (dificilmente clasificable) . Comparte este interés con otros colegas a nivel autonómico ,estatal y mundial.
Casares Pérez empieza la entrevista indicando que entre La Coruña y Barcelona (ciudad esta a 80 Kms del meridiano de Greenwich) existe casi una hora de diferencia.
Asegura que entre Nueva York y los Angeles existen cuatro usos horarios, mientras que la distancia que separa a estas dos ciudades americanas es la misma que separa a La Coruña de Atenas y ambas tienen el mismo uso horario.
Para usted ¿cuál es el verdadero reloj?
No hay ninguna duda.Existen tres relojes el biologico, el solar y el oficial.
El único reloj verdadero para nosotros es el biológico, el del organismo.Este se adapta desde la noche de los tiempos al giro de la tierra ,hora solar, y aun asi no lo consigue del todo.
¿Cómo funciona?
Como dijimos el giro de la tierra (circa diae) impone su disciplina a traves de la luz , la temperatura y los ciclos hormonales inducidos a todo el oprganismo.La Melatonina epifisaria y otras hormonas hipofisarias se producen ritmicamente de acuerdo a este giro de la tierra y con ello las funciones organicas ,tension, respiracion , vigilia etc...oscilan tambien durante 24 horas.Todo ello lo estudia la cronobiología.
Todo ello ¿estará expuesto a modificaciones?
Se regula por ciclos que damos en llamar circadianos y no se pueden modificar, obviamente, nunca.
¿Cuál es su ritmo?
Su ritmo es de 24 horas y 20 minutos y depende directamente de la rotación de la tierra. Una ciencia emparentada con la cronobiologia es la cronofarmacología que demuestra el diferente efecto de los farmacos según la hora biologica en que se administran.
¿Cómo...?
En el cambio que se implantó en la madrugada del pasado domingo, Galicia estará durante cinco meses a dos horas del horario solar (biologico). En países como Italia, Alemania y Suiza, ubicados más al Este, estarían a una hora,o lo ideal, en su hora real, algo mucho más tolerable.Cuanto mas hacia el oeste en el uso mas factura nos pasara el cambio horario.
Y el ser humano se resiente, claro.
La totalidad de los seres vivos lo nota. Si nos levantamos a las 8 de la mañana, en realidad lo estamos haciendo a las seis de la madrugada. El organismo jamás se adapta porque, insisto, nuestro reloj, el biológico, depende de la rotación de la tierra y no de la decisión de los economistas y politicos.Es como si usted le cambia de nombre al mes ,si Diciembre lo denominamos Julio, sigue siendo Diciembre,(no iriamos a la playa....)
¿Cuál es el efecto más importante?
Sobre todo, durante esa etapa, y mas en personas de edad , se produce un incremento de casos de patologia de la esfera siquiatrica , ansiedad , depresión , insomnio , falta de concentración irritabilidad ,fatiga cronica...problemas cardiovasculares y sobre todo accidentes laborales y de trafico por “ir dormidos al volante”. Es una perdida fantástica de la calidad de vida. Con estas medidas están restando horas reales de vida a los seres vivos, y también se acusa un incremento importante en el gasto farmacéutico (somníferos, ansiolíticos...).Por cierto también los animales lo sufren indirectamente al serles cambiadas sus horas de alimentación etc... existiendo numerosos estudios al respecto.
En el mes de marzo se vuelve a modificar el horario.
Aún es peor.En Galicia ese cambio nos afecta de lleno , pues nuestro uso horario tiene forma romboidal , y por desgracia, estamos en el pico occidental.Imagine que en este periodo Coruña ,Venecia, Belgrado y Jerusalen tienen la misma hora oficial , pero el coruñes al ir al trabajo va de noche y el israelita con el sol en lo alto , ambos a las *8 de la mañana*.Algo no encaja ¿no le parece?.
También al aumentar la edad de la población se nota mas el desajuste. En ese caso estamos a casi tres horas del horario solar y biológico. Casi nos acostamos de día y repito las hormonas de nuestro cuerpo preparan el organismo para que a las 11 pm biológicas se induzca el sueño , por desgracia eso significa que nos deberiamos ir a la cama a las 2 de la madrugada oficiales. También al ir hacia el trabajo a las 8 am oficiales estamos yendo al as 5 am reales.
Los efectos son aún más importantes?
Pues claro. Cuando nos levantamos aún está amaneciendo. Hay más problemas de visibilidad a la hora de circular, incluso afecta a las operaciones aéreas en los aeropuertos (nieblas “seudomatinales”).
Existen países europeos que no aplican los cambios horarios.
Efectivamente, esta medida mundial , no europea, la aplican solo ciertos paises desde 1972 , y muchos de ellos han tenido que abandonarla, por problemas de salud de la población. Portugal, casi en las mismas coordenadas que Galicia no lo aplica. Creo que con muy buen criterio por el bien de sus ciudadanos. Irlanda , Inglaterra e Islandia , todos paises al oeste del uso horario también se negaron a aplicarlo.
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Hugo O'Brien
07/12/2002, 10:22
La verdad es que está re-re interesante.
Lo voy a seguir leyendo, ya que ahora no lo leí todo, pero cuando termine te respondo.
Muy buen artículo...

yanche
20/12/2002, 14:51
CRONOBIOLOGIA: EL RELOJ HUMANO
Desde su inicio en las investigaciones, la cronobiología, que es el estudio de ritmos biológicos, se ha establecido como un verdadero campo científico interdisciplinario dentro de la biología.
La mayoría de los cronobiologístas estudian lo que se denominan como Ritmos Circadianos, que son ciclos endógenos del comportamiento o actividad biológica con un período de 24 horas.
De esta manera a modo de ejemplo, tenemos, los seres humanos presentan un ciclo de sueño/despertar durante el periodo de un día.
Los ritmos circadianos, como dormir-despertar, son generados por un reloj interno que se sincroniza a su vez, a los ciclos luz-obscuridad en el ambiente y otras señales diarias.
Los ritmos circadianos se trazan con frecuencia en un actograma. Una exposición a la luz brillante, por ejemplo puede causar un desplazamiento de fase en relación a la coordinación, entre los elementos luz-obscuridad.
Tenemos que recordar que durante millones de años, el ser humano ha estado regido por los ciclos de días o luz, y noches o en este caso la obscuridad, así también sus hormonas se han adaptado a esta actividad cíclica.
Como un reloj, el reloj circadiano se debe sincronizar al tiempo local. Por ejemplo, los animales mantenidos oscuridad total mostrarán un ritmo corriente libre que sea independiente del tiempo local.
Un reloj circadiano es el más útil, sin embargo, cuando se fija al tiempo local; el animal debe estar en sincronización con su presa y con otros miembros de su grupo social para sobrevivir.
En mamíferos, el ciclo luz-obscuridad es un sincronizador importante o agente del arrastre para ritmos circadianos.
Nos preguntamos en seguida, Dónde está el reloj?
El reloj biológico en seres humanos está situado en el núcleo supraquiasmático, un grupo distinto de células encontradas dentro del hipotálamo en el sistema nervioso central, este sistema es solamente una porción del mecanismo por el cual el " tiempo " es guardado.
Hay los receptores ligeros encontrados en la retina del ojo, que tienen un camino, llamada la zona retinohipotalámica, conduciendo al encéfalo.
La glándula pineal es como una habichuela y se encuentra en el cerebro, detrás del hipotálamo en los seres humanos.

La glándula pineal recibe la información indirectamente del cerebro. De esta manera, parece que el encéfalo toma la información sobre longitud del día de la retina, la interpreta, y la pasa a la glándula pineal, que secreta la hormona melatonina en respuesta a este mensaje.
La obscuridad de la noche hace que la secreción de melatonina se incremente, mientras que la luz solar la inhibe
El papel de la melatonina en los seres humanos no se entiende completamente y se está investigando, se plantea que desempeña un papel en fotoperiodismo estacional, en la crianza de los mamíferos.
Se conoce ya que el cerebro tiene receptores hormonales para la melatonina.
En consecuencia, el Sistema Nervioso Central también desempeña un papel en el sistema circadiano accionando una respuesta del aparato neuroendócrino en el hipotálamo, que entonces actúa en la glándula pituitaria.
Estas vías influencian a otras áreas del organismo, incluyendo las áreas endocrinas, inmunológicas, así como en las cardiovasculares, y urinarias.
Los ritmos en la mayoría de estos sistemas tienen una forma de onda simple similar a la de la temperatura del cuerpo, que es la más alta por la tarde temprana y lo más bajo posible antes de despertar por la mañana.
La actividad del sistema inmunológico, según lo representado por el número de linfocitos, que son glóbulos blancos de la sangre, también se parece incrementar por la tarde y es la más baja algunas horas después del pico de la hormona cortisol en horas de la mañana.
La sincronización de las funciones endocrinas y de los sistemas inmunes es clara. Es conocido que las hormonas aldosterona y cortisol, suprimen el sistema inmune, mientras que la melatonina lo incrementa.
En relación al ciclo de vigilia- sueño, tenemos que preguntarnos: Qué tienen en campo común? Todos estos problemas resultan de interrupciones del reloj biológico: por ejemplo, la abuela se va a dormir a las 7 de la noche y despierta a las 3 de la mañana; el bebé recién nacido mantiene a sus padres despiertos, nunca duerme en un horario.

Además podemos citar en relación al tiempo que ciertos tipos de medicamentos se deben tomar en una hora específica o pudieran ser mortales; y la sensación de desorientación de los viajeros en avión, son ejemplos.
Cada uno de nosotros que somos padres, si sabemos que raramente están los niños acordes con el resto de la familia. En los infantes, el ciclo dormir-despertar es casi al azar, de manera inicial, pero ya cerca de las 6 semanas de edad, en el niño ya se hacen presente los ritmos circadianos, y a las 16 semanas para tranquilidad de la familia, estos ritmos se inician formalmente.
Los infantes, en hecho, tienen un ciclo circadiano endógeno dormir-despiertar, y las señales sociales , como el horario de sus padres controlan directamente su comportamiento.
Muchos investigadores han estudiado el ciclo humano de sueño-vigilia. Uno del más intrigante, quizás, era el de Michael Siffre que pasó 6 meses solo en una cueva, si ver la luz del sol.
Una situación interesante en la curva del ser humano, en lo referente al dormir-despertar , es un período del sueño del día llamado una siesta. Aunque los hábitos napping varían a través de culturas, la investigación muestra que la siesta o napping es una característica común del comportamiento circadiano del adulto sano, incluso aunque no haya ocurrido en una deuda de sueño el día anterior.
Una pregunta obligada es, porqué todos no requerimos siestas. Al parecer, la siesta puede ser suprimida fácilmente (por ejemplo cuando uno está en el trabajo) porque las siestas " tienden para ocurrir como acontecimientos transitorios en una función circadiana .
En 1994, Aschoff descubrió que ni la duración del sueño principal ni el ciclo circadiano es afectado por la siesta.
Un aspecto interesante del reloj biológico, es el reloj de la tercera edad. Cualquier persona que ha tenido incluso un combate ocasional con insomnio sabe que puede afectar el funcionamiento del día próximo. Los envejecientes mayores de 65 años parecen ser propensos a los desórdenes del ritmo del sueño.
Actualmente la mitad de las personas mayores en estados Unidos, se quejan de los problemas para conciliar el sueño. En consecuencia casi la mitad de las prescripciones médicas contra el insomnio, son para las personas senectas.

Los problemas incluyen: menos sueño diario del total; se desvelan más frecuentemente y durante más tiempo, en la noche; un desplazamiento de las fases que los hace irse a la cama temprano, levantarse teemprano (síndrome avanzado de la fase del sueño); y más y siestas más largas del día
El porqué los ancianos tienen problemas para dormir, es otro tema de interés. Las razones pueden incluir medicamentos, problemas físicos, la configuración social que predomine, y las condiciones psicológicas.
En estudios de la gente añosa, pero en salud, los científicos han mostrado que algunos ritmos circadianos parecen ser interrumpidos por la edad provecta.
Por ejemplo, las amplitudes de la temperatura del cuerpo y de los ritmos de la producción del melatonina disminuyen con edad, y la producción de la insulina se incrementa.

Por qué los ritmos circadianos se interrumpen en los ancianos? Una razón posible es que los seres humanos que ya tienen 80 años o más, concluido 80 años o más tienden para tener pocas neuronas del sistema nervioso central.
Fuente:Dr. Rafael Bello Díaz



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yanche
13/01/2003, 06:23
Fotoperiodismo

Puede definirse como las respuestas a la longitud del día que permiten a los organismos adaptarse a cambios estacionales en su ambiente. Estas respuestas les confieren ventajas selectivas a los organismos puesto que pueden ser empleadas como medios de anticipación, y por lo tanto para prevenir los efectos adversos de un ambiente particular de alguna estación o prepararse para aprovechar ciertas características ambientales estacionales. La habilidad de los organismos para medir el tiempo con alto grado de precisión se ha establecido como una de los factores principales en la regulación de conductas y eventos fisiológicos tanto en plantas como en animales aunque es solo uno de los ejemplos de la medición de tiempo en sistemas biológicos.
El fotoperiodismo involucra el acoplamiento de la capacidad de percibir la longitud de las horas de luz con un número de procesos biológicos. Cada vez resulta más claro que los procesos de mantenimiento temporal fotoperiódico están basados en un oscilador (u osciladores) circadiano, y están acoplados a ritmos en la sensibilidad de luz para dar forma a los mecanismos de detección del largo del día. En plantas se presentan dos mecanismos diferentes de percepción de la longitud del día. El primero es un mecanismo dominante en la oscuridad, cuya respuesta está determinada principalmente por la longitud del período de oscuridad y las condiciones del período luminoso no son importantes. El segundo es un mecanismo dominante en la luz, donde la respuesta es a la cantidad de luz en un fotoperiodo determinado y tiene requerimientos especiales de propiedades espectrales, como alta irradiancia en la banda del rojo lejano. También en plantas, los fotorreceptores más importantes de la longitud del día son los fitocromos, que consisten en una familia de moléculas con diversas funciones. En animales, la melatonina se ha señalado como la molécula con el papel más importante en el control fotoperiódico.

EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA LUZ


Rayos Cósmicos:
Hasta 1.4ºA

Rayos X:
0.6-1019ºA. Una dosis segura es una exposición de 5 roetgens por año.

Ultravioleta:
40.3-3900ºA. Solo una pequeña parte entra a la atmósfera:
-Lejana: 1850-2800 ºA. Produce ozono, germicida a 2537ºA
-Onda media 2800-3200 ºA. Produce Vitamina D bornceado máximo a 2967ºA
-Cercana: 3200-3900 ºA. Son las luces de fondo (fluorescente) con máximo a 3660ºA

Luz visible:
3900-7700ºA. 4000ºA es la menor longitud de onda precibida por el ojo humano. Transfiere energía a átomos. Cambia viscosidad protoplasmática, causa fototropismos, comportamiento coloidal de proteínas y proporciona energía para la fotosíntesis. Estimula tejido especial (fotoreceptores) que la traducen en visión. Participa en la fotorecuperación de microorganismos
Actúa en áreas hipotalámicas para:
1.Controlar color de piel de anfibios y peces
2.Controla o induce ritmos de 24 h en plantas y animales
3.Induce cambios bioquímicos y conductuales (fotoperiodismo) en plantas y animales.

Infraroja:
7700-4*106, solo una pequeña banda entra a la atmósfera. La piel humana refleja el 43% y absorbe el 57% de la radiación solar. Las ondas largas, casi totalmente absorbida en la superficie de la piel.

Ondas Hertzianas y Ondas de Radio::
1*106-3*10. Penetra a la atmósfera fácilmente. No hay efectos fisiológicos conocidos.

Bibliografia
Folk, E. 1974. Textbook of environmental physiology. Lea&Febiger. 463 pp

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yanche
17/03/2003, 09:36
El cuerpo y los ritmos naturales
Reloj, no marques las horas
La expresión reloj biológico se utiliza normalmente para designar las funciones fisiológicas que en el cuerpo humano –y, según se ha comprobado recientemente, en otros animales– regulan las jornadas.
Por Martín De Ambrosio
Existe la tendencia –errónea por anacronismo– a utilizar metáforas tecnológicas para hablar del cuerpo humano o de la naturaleza. Así, cuando una persona tiene problemas cerebrales es porque “le falla el hardware”. Cuando se trata de grandes deportistas, sobre todo de los velocistas, se dice que “son unas máquinas”. De la misma manera, se utiliza la expresión reloj biológico para designar las funciones fisiológicas que en el cuerpo humano –y, según se ha comprobado recientemente, en otros animales– regulan las jornadas. Con esta metáfora se intenta comprender un mecanismo que ordena la vida de los organismos vivientes en pequeños segmentos que tienden a repetirse de la misma manera durante toda la existencia.
Cuando el reloj atrasa
El caso más común en que se hace patente la adaptación a un jornada limitada es en los viajes. Las tecnologías de transportes le permiten al hombre, entre otras cosas, dar enormes saltos en relación a la normalidad de la vida en su medio ambiente. De esta manera el viajero sigue, por un tiempo, viviendo con el régimen de su lugar aun cuando en el lugar visitado la cantidad de luz sea distinta. Si el viaje es hacia los antípodas, el sufrimiento es tanto mayor. Por suerte, los organismos pueden adaptarse, aunque el esfuerzo suele ser grande.
En los mamíferos, el reloj que maneja los ciclos de actividad, conocido como ritmo circadiano –del latín circa y dia–, reside en una parte del cerebro conocida como núcleo supraquiasmático (NSQ), un grupo de células nerviosas del hipotálamo, en la base del cerebro. Pero las células de todo el cuerpo también tienen su propia regulación. Según pruebas de laboratorio, el reloj biológico no necesariamente depende del ciclo de 24 horas de luz y oscuridad: los ritmos de actividad son innatos y autosustentados. Quiere decir que pueden persistir en un medio con ausencia de los ciclos nocturnos-diurnos.
En la década del 60, Jürgen Aschoff mostró que voluntarios que vivían en un bunker aislado, sin luz natural, ni relojes, ni nada que indicara el paso del tiempo, igualmente mantenían un ciclo de vida de 25 horas aproximadamente.
El ciclo humano del dormir-despertar es de un día o, dicho de otro modo, se completa un ciclo por día. Así, el ritmo circadiano es generado por un mecanismo interno sincronizado a los ciclo de luz y oscuridad en el medio ambiente. Sin embargo, agentes externos pueden ocasionar cambios, de igual manera que los cambios que podrían llamarse culturales (los relativos a las costumbres de los grupos humanos).
Tic-tac
El reloj se localiza en el NSQ, pero éste es sólo el lugar donde el tiempo se almacena –si es que es posible tan extravagante cosa–, ya que existen receptores de luz en la retina que envían la información al NSQ. También la glándula pineal recibe información indirectamente del NSQ. Según parece, el NSQ toma la información solar que la retina le envió en el día, la interpreta y la envía a la glándula pineal que segrega la melatonina en respuesta. La luz que golpea el ojo causa la detención de la producción de esa hormona tan promocionada que tiene un importante rol para inducir el sueño. La señal que reduce la secreción de melatonina es transportada de la retina a través del nervio óptico al NSQ. Durante la noche, el cuerpo produce melatonina, en tanto la luz del día inhibe el proceso. Aun cuando no hay luz diurna, la melatonina sigue produciéndose en un ciclo que tiende a ser regular. Si el NSQ es destruido el ciclo desaparece completamente. El NSQ también tiene un importante rol al influir en otras partes del cuerpo, incluyendo los sistemas endocrino, inmunológico, cardiovascular y urinario.
Tu también, mosca de la fruta
Muchas de las investigaciones sobre el reloj biológico de los animales han enfocado sobre el cerebro, pero no es éste el único órgano con esa función. Jadwiga Giebultowicz, de la Universidad de Oregon, Estados Unidos, identificó las proteínas que son el componente clave del reloj biológico en la mosca de la fruta. También observó que estas proteínas son producidas de acuerdo al ciclo circadiano: aumenta de noche y cae durante el día. El ciclo persiste incluso cuando la mosca es decapitada, lo que hace descartar la posibilidad de que el cerebro maneje todo el sistema. Por su parte, Steve Kay del Scripps Research Institute de California, descubrió evidencias del reloj biológico en las alas, las patas, la boca y las antenas de la mosca de la fruta. Cada parte tiene un fotorreceptor independiente que continúa funcionando y respondiendo a los estímulos de la luz aun cuando se disecciona el insecto.
Y no es la excepción: Ueli Schibler, de la Universidad de Ginebra, en Suiza, demostró la existencia del mecanismo, también dependiente del ritmo circadiano, en las ratas. Michael Young, del Laboratorio de Genética de la Universidad Rockefeller, realizó un experimento para identificar los genes y determinar las proteínas que codifican otras proteínas para que sirvan como blanco de terapias para un amplio tipo de desórdenes, desde los problemas de insomnio hasta las depresiones ocasionales.
Imitaciones
Se ha dicho que el arte imita a la naturaleza, aunque algunas corrientes artísticas modernas desdeñaron el representacionismo. En vista de las investigaciones sobre el reloj biológico, se podría decir que es la tecnología la que imita a la naturaleza. Y por cierto que éste no es el único caso
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yanche
16/04/2003, 03:58
Biología molecular de los ritmos circadianos
Emma Díez Sánchez
El mundo biológico no es estático, todos conocemos cambios que se producen en nuestro entorno, algunos de ellos son predecibles en el curso del día y de la noche. Por lo tanto habrá una ventaja selectiva para aquellos organismos que se anticipen a los cambios adecuando su fisiología y comportamiento. La anticipación a los ciclos diarios viene dada por relojes biológicos con un periodo intrínseco de un día. (circadiano). Es una propiedad fundamental de la vida, ubicua, lo cual da muchas perspectivas distintas de estudio.
En su entorno natural las plantas, hongos y animales tienen un ritmo metabólico, fisiológico y de comportamiento con un tiempo característico dia-noche. Por ejemplo, nuestro cerebro y nuestro músculo esquelético tienen el máximo rendimiento durante el día, mientras que se facilita el crecimiento y la reparación de los huesos durante el sueño nocturno. En plantas superiores se prepara el aparato fotosintético durante las horas antes del amanecer para sacar el máximo provecho a la luz del sol.
Los ritmos deben ser generados y mantenidos de alguna manera. Una observación crítica es que cuando personas, plantas u hongos son mantenidos bajo condiciones constantes, sus ritmos no se paran y desorganizan, muchos de ellos persisten con un periodo que se desvía sólo ligeramente de las 24 horas, se dice que entran en deriva; además se defienden de cambios en la temperatura a diferencia de otras funciones metabólicas. Esto indica que existe un mecanismo interno que determina los cambios fisiológicos, aunque no se reciban estímulos desde el exterior. Esta es la condición indispensable que nos define un ritmo biológico circadiano: son ritmos con un periodo aproximado de 24 horas que determinan cambios fisiológicos y de comportamiento y son endógenos o autosostenidos, es decir, pueden prescindir de entradas exteriores de información. Esto último es lo que los diferencia de simples procesos de estímulo-respuesta.
Sin embargo estímulos "equivocados", o mejor dicho a destiempo, pueden alterar este ritmo intrínseco; por eso para ser efectivos, los relojes biológicos deben estar sincronizados con el ciclo solar de luz-oscuridad: la luz brillante presentada a individuos en deriva mantenidos en luz tenue u oscuridad puede cambiar sus ritmos; la magnitud y dirección del cambio depende de en que momento del ciclo se dio luz. La luz mandada durante el "día subjetivo" (es decir, cuando el individuo se comporta como si fuera de día) no tiene mucho efecto. En cambio un estímulo a destiempo como la luz que se aplica al comienzo de una "noche subjetiva" retrasará el reloj, en cambio si se aplica al final de la misma lo adelantará.
La curva de respuesta de fases es la huella dactilar del reloj biológico. La curva general de respuesta a la luz es constante en las especies, diferencias en la amplitud de los cambios varía entre especies y con las condiciones experimentales. [Current Biology, Vol 7 Nº11].
IDENTIFICANDO RELOJES
Se han hecho numerosas aproximaciones para localizarlos:
· examen de tejidos aislados in vitro.
· efectos in vivo de extirpación local y estimulación.
· trasplante de supuestos tejidos reloj en sujetos arrítmicos.
La luz es una clave central para el funcionamiento de los relojes biológicos, no es de extrañar que en muchos animales estén asociados anatómicamente fotorreceptores y relojes. En moluscos, moscas, ranas y mamíferos los ojos contienen relojes endógenos; así como la glándula pineal, el "tercer ojo" de algunos vertebrados.
Pero en especies pluricelulares hay muchos otros tejidos que parecen tener sus propios relojes biológicos. Así como hay evidencias de ritmos circadianos en especies unicelulares de algas (Chlamydomonas).
En plantas superiores muchos tejidos son sensibles a la luz, pero actúan de manera local y coordinada. Por ejemplo los ritmos circadianos que mueven la hoja para que capte mejor la luz son regidos por células que hay en su base, mientras que las células estomáticas expresan un ritmo paralelo pero independiente.
En hongos todo el micelio puede ser rítmico.
En mamíferos el principal marcapasos está en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo (10.000 neuronas). Este núcleo está regulado por un ciclo de luz-oscuridad, además de otros estímulos como por ejemplo reglas sociales.
MECANISMOS MOLECULARES
La existencia de ritmos circadianos se conoce desde 1729 cuando DeMarain los describió. A partir de ese momento se estudiaron sus propiedades fisiológicas, su localización anatómica, y su distribución en la biota. Pero sus mecanismos más profundos permanecen oscuros desde entonces.
En los últimos años se han hecho avances espectaculares especialmente en Drosophila melanogaster y en Neurospora crassa (dos clásicos en la investigación genética).
Hace 25 años se descubrieron tres mutantes del cromosoma X de Drosophila cuya característica era que tenían alterados los ritmos de actividad locomotora y de eclosión de la pupa, todos ellos presentaban mutado el mismo gen, que fue denominado "period" (per). Se podían distinguir tres mutaciones:
-perL: long period, alarga los periodos de los ritmos circadianos (28 h)
-perS: short period, disminuye los periodos (19 h)
-perO: elimina los ritmos circadianos
Estas tres mutaciones son puntuales, en ellas aparece cambiado un único aminoácido.
La clave de este reloj circadiano es que la proteína Per y su RNA mensajero tienen ritmos circadianos de expresión en el cerebro.
El ritmo de expresión del RNAm de per es dependiente de la proteína Per salvaje. Prueba de esto es que en los mutantes perO el RNAm no oscila, pero se observan oscilaciones cuando se introduce el gen salvaje. Además, modificaciones en las cantidades de proteína Per o RNAm introducen cambios en el reloj. Otro dato a favor de esta hipótesis es que la sobreexpresión constitutiva de per acaba con las fluctuaciones de los tránscritos en esas mismas células. Esto quiere decir que se precisa a la propia proteína Per para regular la expresión rítmica de su propio RNAm, estableciéndose un ciclo de feed-back negativo central para la regulación circadiana.
Recientes investigaciones han establecido que Neurospora tiene un feed-back regulatorio similar también implicado en su reloj circadiano, el gen implicado en este organismo se denomina "frecuency" (fre).
Sin embargo el mecanismo de feed-back negativo de la proteína Per sobre su propia transcripción no es suficiente para explicar los ritmos estables de expresión. Un sistema de feed-back negativo podría amortiguarse rápidamente hasta alcanzar un estado estacionario. Sí lo explicaría por un retraso en el proceso de feed-back o por un oscilador secundario.
Pues bien, existe un retraso de 6 horas en el sistema de retroalimentación, cuando la aparición de la proteína en el citoplasma se produce tan sólo una hora después de la transcripción del gen en el núcleo; esto indica algún tipo de control post-transcripcional. La existencia de componentes adicionales es también sugerida por la observación de que el RNAm de per se expresa en el cerebro y en el cuerpo de la mosca, pero en el cuerpo no oscila.
Datos recientes proponen un modelo en el cual la entrada de la proteína Per en el núcleo es controlada temporalmente, esto explicaría el retraso en la retroalimentación. [Current Biology 1996, Vol 6, Nº 3:244-246].
Se han empezado a describir un segundo componente del reloj circadiano : el gen "timeless" (tim). Los niveles del RNAm de tim oscilan en fase con los del RNAm de per. Ver figura 1.

Los ciclos de RNAm de tim cesan en mutantes perO, esto indica que se requiere la actuación de los dos genes para sustentar oscilaciones mutuas y para marcar los ritmos del comportamiento.
Las mutaciones de tim afectan al ciclo per en un nivel post-transcripcional.
Se han formulado varias hipótesis de funcionamiento, una de ellas viene explicada por la figura :

El ritmo de aparición del RNAm es dependiente de la proteína Per salvaje. La abundancia del RNAm del gen perO (mutado) no oscila [Current Opinion in Neurobiology 1995, 5:824-831].

Emma Díez Sánchez es Licenciada en Biología y Profesora de Secundaria

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