Cronobiología

Esta ciencia, en el campo de la fisiología, estudia específicamente el funcionamiento del sistema circadiano y su efecto sobre la fisiología del individuo. El sistema circadiano se encarga de dirigir temporalmente todos los procesos que ocurren en el organismo, actuando como un director de orquesta; de este modo, si el sistema circadiano goza de buena salud, los diferentes ritmos biológicos estarán acompasados dando lugar a una armónica sinfonía, mientras que en situaciones patológicas podrían desincronizarse, transformándose esta melodía en ruido.

En la especie humana el sistema circadiano funciona como un reloj de cuerda antiguo; así, consta de una maquinaria interna, manecillas para marcar la hora al resto del organismo, y un mecanismo para darle cuerda y ponerlo en hora. Este reloj tiende a retrasar o a adelantar diariamente, por lo que se hace necesario ponerlo en hora y darle cuerda cada día. La maquinaria interna está compuesta por los núcleos supraquiasmáticos del hipotálamo (NSQs), compuestos por unos pocos miles de neuronas que conforman el marcapasos principal. En la mayoría de las personas, dicho marcapasos retrasa debido a que tiene un periodo endógeno (tau) de aproximadamente 24.5 horas; sin embargo, en condiciones normales de vida, este retraso no se produce puesto que, determinados factores ambientales denominados sincronizadores, o también zeitgebers (dador de tiempo en alemán), ajustan diariamente el marcapasos a través de diversas vías. Los NSQs envían eferencias a diferentes centros neuroendocrinos que actúan como manecillas del reloj; entre ellas destaca la glándula pineal que, mediante la producción de melatonina (hormona que representa la noche química), mantiene en hora al resto del organismo.

El ciclo luz-oscuridad es el sincronizador más importante en la especie humana. La señal procedente de este sincronizador llega al sistema circadiano a través de una vía de foto recepción no visual, que comienza con la recepción de la luz por parte de la melanopsina presente en las células ganglionares de la retina.

Esta información lumínica llega a través del tracto retinohipotalámico a los NSQs, y más concretamente a la zona ventrolateral, que es la encargada de recibir la información sincronizadora. La eferencia principal de la zona ventrolateral de los NSQs es la región dorsomedial de los propios núcleos, formando juntos el verdadero oscilador neuronal, que dirige sus principales eferencias hacia otros núcleos hipotalámicos y al ganglio cervical superior, el cual inerva a su vez a la glándula pineal.

Para que la luz ejerza su efecto sincronizador sobre el sistema circadiano es necesario un tiempo mínimo de exposición por encima de una intensidad umbral; en personas jóvenes, este tiempo parece ser de 30 minutos y el umbral de 10000 lux. Sin embargo, en personas sanas de climas templados la exposición a estos niveles de iluminación suele ser mayor.

Además, la luz ha mostrado efectos a medio plazo (horas) sobre el estado de alerta (medida por la actividad beta en el EEG) y la temperatura corporal central durante el periodo nocturno.

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