¿Qué son los ritmos circadianos?
Los ritmos circadianos son ciclos biológicos que regulan una variedad de procesos fisiológicos en el organismo, como el sueño, la temperatura corporal o la secreción hormonal. Estos ritmos están controlados por un complejo sistema encefálico que incluye el núcleo supraquiasmático (NSQ) y otros centros cerebrales.
El NSQ actúa como un «reloj maestro» que sincroniza los ritmos circadianos con las señales ambientales, especialmente la luz. La exposición a la luz durante el día suprime la producción de melatonina, la hormona que regula los ciclos de sueño y vigilia. Por la noche, cuando disminuye la exposición a la luz, se libera melatonina, lo que constituye la señal para conciliar el sueño.
Sin embargo, factores como el trabajo nocturno, la exposición a la luz artificial, los viajes transoceánicos o el uso excesivo de dispositivos electrónicos pueden alterar los ritmos circadianos, lo que puede tener efectos negativos en la salud y bienestar.
El complejo sistema de control encefálico de los ritmos circadianos
El complejo sistema de control encefálico de los ritmos circadianos es fundamental para regular los ciclos biológicos internos. El núcleo supraquiasmático (NSQ), una estructura ubicada en el hipotálamo, juega un papel central en este sistema. Este núcleo actúa como el reloj maestro del cuerpo, recibiendo información sobre la luz y la oscuridad a través de la retina y transmitiéndola a otras regiones cerebrales y sistemas periféricos.
A su vez, el NSQ se sincroniza con señales externas, como el ciclo día-noche, para regular la producción de hormonas y la actividad fisiológica.
Además del NSQ, existen otros núcleos y estructuras cerebrales que participan en la regulación de los ritmos circadianos, como el núcleo paraventricular y la glándula pineal, donde se secreta la melatonina. Estos mecanismos complejos y coordinados aseguran que los ritmos internos estén en sintonía con el entorno externo, permitiendo el funcionamiento eficiente del organismo a lo largo del día.
La influencia de la luz en los ritmos internos
La influencia de la luz en los ritmos internos es un factor crucial para la regulación del reloj interno. La exposición a la luz, especialmente la luz solar, juega un papel fundamental en la sincronización de los ritmos internos con el ciclo de 24 horas del día.
El cerebro humano tiene un sistema altamente complejo de control encefálico que detecta la presencia o ausencia de luz y regula la producción de melatonina, una hormona clave en la regulación del sueño y la vigilia.
La luz intensa durante el día suprime la producción de melatonina, manteniéndonos alerta y despiertos, mientras que la falta de luz o la exposición a la luz tenue durante la noche estimula su producción, promoviendo el sueño.
Es importante destacar que la exposición a la luz artificial, especialmente la luz azul emitida por dispositivos electrónicos puede alterar la secreción de melatonina y, por tanto, los ritmos internos y afectar negativamente a la calidad del sueño. Por lo tanto, es recomendable limitar el uso de dispositivos electrónicos antes de dormir y asegurarse de tener suficiente exposición a la luz natural durante el día para mantener unos ritmos circadianos adaptados a las condiciones naturales.
Melatonina: el cronobiótico natural que regula los ciclos
La melatonina es una hormona de naturaleza proteica que desempeña un papel crucial en la regulación de los ritmos circadianos. Está presente en casi todos los seres vivos con muy pocas variaciones en su estructura química, lo que da idea de la universalidad de esta sustancia.
En los vertebrados se sintetiza en la glándula pineal o epífisis, situada en el techo del diencéfalo, a partir del triptófano durante las fases de oscuridad, por eso los animales utilizan esta señal (la secreción de melatonina) como un reloj y como un calendario (la sucesión de los ciclos de sueño/vigilia acaba conformando el paso de los días, semanas, meses,….).
También se sintetiza en otros órganos como la retina, el tracto gastrointestinal, la piel, la médula ósea o los linfocitos, pero en bastante menor medida, constituyendo, con mucho, la glándula pineal el órgano primordial de síntesis de esta proteína.
Síntesis de melatonina
La síntesis de melatonina comienza en la vida intrauterina, concretamente a partir de la 26 semana de gestación. Desde este momento, durante toda la vida se va a fabricar, aunque con variaciones a lo largo de las distintas edades.
A los 3 años de edad es cuando alcanza su pico máximo; esta elevada concentración de melatonina condiciona que los niños necesiten muchas más horas de sueño que los adultos o los ancianos.
Los niveles en sangre comienzan a disminuir justo antes de la pubertad, de hecho, se relaciona el desarrollo puberal con un descenso en la fabricación de melatonina. A partir de esta etapa, el niño se convierte en adolescente y disminuye sus horas de sueño paulatinamente.
Los mayores de 70 años tienen valores de melatonina que no llegan ni al 10% de las cifras prepuberales. Esta es una de las razones por las que la necesidad de sueño de los ancianos disminuye de forma muy marcada.
Funciones biológicas de la melatonina
Las funciones biológicas de la melatonina son múltiples, algunas de ellas bien conocidas, otras actualmente en estudio. No hay duda de que la melatonina actúa como una sustancia cronobiológica, regulando los ritmos circadianos.
Tiene un efecto hipnótico, disminuyendo la latencia del inicio del sueño y aumentando significativamente la latencia de la fase REM del sueño. Su acción tiene que ver con la modulación de la actividad de determinados neurotransmisores cerebrales. En concreto, produce un aumento del GABA por lo que consigue reducir la actividad cerebral y por tanto permitir que se inicie el sueño.
Melatonina y temperatura corporal
También se ha comprobado un efecto de la melatonina sobre la temperatura corporal: por sus efectos vasodilatadores induce una pérdida de calor que condiciona una ligera disminución de la temperatura central, lo que constituye una señal que estimula el inicio del sueño.
Melatonina y procesos biológicos
Pero esta hormona no solo ayuda a regular el sueño y la vigilia, sino que también tiene efectos en otros procesos biológicos, como la temperatura corporal, la presión arterial y el sistema inmunológico. Además, se ha demostrado que la melatonina tiene propiedades antioxidantes y antiinflamatorias.
En resumen, los ritmos circadianos son procesos biológicos que regulan el ciclo de sueño-vigilia y tienen un impacto significativo en la salud y bienestar. El complejo sistema de control encefálico es responsable de mantener estos ritmos internos en equilibrio, y la luz juega un papel fundamental en su regulación. La melatonina, como cronobiótico natural, desempeña un papel crucial en la sincronización de estos ciclos y en la promoción de un sueño saludable.
Referencias
https://www.um.es/eubacteria/cronobiologia_melatonina.pdf
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