El término “ciclo circadiano” proviene del latin: “circa” (alrededor de) y “dies” (día), y hace referencia al hecho de que una gran variedad de procesos biológicos oscilan en un ciclo de aproximadamente 24 horas.
Estas oscilaciones permiten al cuerpo humano asignar funciones de acuerdo al momento del día, dando prioridad a ciertas tareas, según ciclos de sueño-actividad (ej: reparación de tejidos durante el sueño, procesos metabólicos durante el día/actividad).
Los ritmos circadianos son la expresión biológica del tiempo y una manera de anticiparse a los sucesos del medio ambiente, por lo cual, un correcto funcionamiento de dichas oscilaciones es crucial para la salud. La falta de sueño o la baja calidad del mismo tienen consecuencias en diversos aspectos de la salud, por no decir todos.
A través del tiempo hemos modificado algunos hábitos, alterando el ritmo biológico normal, el medio ambiente y nuestra salud. En esta nota, abordaremos el ciclo circadiano desde esta perspectiva, y también nos referiremos al rol fundamental de la melatonina y el cortisol en el sueño y la vigilia.
Nuestro reloj biológico y la importancia del sueño
En cada una de las células del organismo se encuentra un mecanismo molecular encargado de funcionar como un reloj, el cual necesariamente tiene que estar sincronizado; este reloj gobierna cada aspecto de la biología, desde temperatura corporal, regulación hormonal y metabolismo, hasta el reciclado celular (autofagia).
En el cerebro, específicamente en un área llamada Núcleo Supraquiasmático (hipotálamo), se encuentra el denominado “reloj central”; unas 20 000 células nerviosas encargadas de regular y de sincronizar todos los relojes celulares periféricos, de la misma manera en la que un director de orquesta dirige una sinfonía.
Este reloj central funciona de manera “similar” a un reloj solar, ya que la principal fuente de información en la que se basa para “conocer” el tiempo es la luz durante el día y la oscuridad durante la noche, lo que genera los denominados ciclos diurnos o ciclos de día-noche (del inglés dyurnal cycle/ light-dark-cycle), que no son ni más ni menos que oscilaciones en algún proceso biológico, basados en el día y la noche.
Los seres humanos somos animales diurnos y nuestro periodo de actividades ocurre durante el día, de manera tal que evolutivamente todos los procesos metabólicos energéticos están optimizados para funcionar durante este momento, asegurando un mayor éxito en la obtención de comida y supervivencia en general.
Es importante destacar esto, porque gran parte de la investigación en el terreno de la cronobiología está realizada en ratones, los cuales, a diferencia de los humanos, son mamíferos nocturnos.
Sin embargo, dicho mecanismo se ha preservado relativamente estable a lo largo de la evolución de la vida en la tierra y, al día de hoy, casi todos los seres vivos presentan un mecanismo de regulación circadiana en su biología, desde insectos (la mosca de la fruta es un modelo de estudio muy utilizado) hasta mamíferos pequeños (ya mencionamos el modelo animal en ratones), modelos que utilizamos para su estudio y entendimiento.
La gran mayoría de las hormonas (y por cierto procesos celulares) presentan un ritmo diurno y no solo eso; también las sensibilidades de diferentes tipos de células a diferentes hormonas presentan un comportamiento oscilatorio (incluso una rama nueva de la medicina, llamada cronofarmacología, estudia el impacto de los diferentes medicamentos en diferentes patologías, según el momento del día en el que se lo administre).
Esto tiene un impacto en cada célula y tejido del cuerpo; el sistema inmunológico presenta oscilaciones circadianas, haciendo que seamos más a o menos vulnerables a infecciones y alergias, la secreción de insulina también, generando que la respuesta pancreática a una comida rica en carbohidratos no sea lo mismo en función del momento.
En estas respuestas radica la importancia y relevancia fundamental que tiene la sincronización de los relojes biológicos. Cuando el ciclo circadiano está apropiadamente regulado, esto se traduce en un sueño óptimo, niveles de energía estables durante el día, descanso profundo y una marcada reducción en el riesgo de sufrir prácticamente cualquier enfermedad crónica no transmisible. Todas y cada una de ellas.
Por cuestiones éticas, el estudio de los relojes circadianos en humanos es hoy en día imposible (ningún comité ético permitiría diseccionar una parte del cerebro para su estudio en sujetos vivos), por lo que, parafraseando a la Phd. Debra Skene, no podemos “medir” el reloj, pero sí sus manecillas: melatonina y cortisol, dos hormonas muy marcadamente circadianas, que nos dan una pista del comportamiento del reloj central.
Ciclo día-noche
Una gran parte de la investigación sobre ritmos circadianos se centra en la melatonina, una hormona producida en la glándula pineal, encargada principalmente de regular el sueño. La melatonina es llamada en cronobiología “la expresión química de la oscuridad” o “noche biológica”, sin embargo, su funcionamiento depende de los estímulos de luz en momentos determinados.
Si la melatonina regula el sueño, el encargado de regular la vigilia es el cortisol. Su elevación rápida en los primeros momentos de la mañana forjó el término “cortisol awekening response”, lo que se traduce a que dicho pico es lo que nos despierta. Luego de este pico, los niveles de dicha hormona irán cayendo lentamente, o al menos eso debería suceder.
En una persona “normal” bajo condiciones naturales, podemos ver estas casi poéticas curvas alternadas, donde el cortisol hace su pico a la mañana y cae hacia la noche, y lo opuesto sucede con la melatonina.
¿Condiciones naturales?
Durante millones y millones de años, todos los organismos vivos se rigieron por los ciclos de luz–oscuridad naturales, marcados por la rotación de la tierra sobre su propio eje (afectado obviamente por latitud y estación del año), y estamos diseñados para tener una total oscuridad a la noche.
Pero desde la invención y pateamiento del foco de luz por T.A. Edison en el siglo XIX (1880), las “condiciones naturales” (en gran parte) dejaron de existir. Variadas investigaciones muestran que 80% de la población mundial vive bajo condiciones de polución lumínica y las estrellas prácticamente no se ven en zonas urbanizadas. (Falchi et al. 2016).
En lugar de tener solo luz solar durante el día y oscuridad durante la noche, la mayoría de nosotros está expuesto a una constante iluminación (principalmente a la noche), prácticamente las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
Sin embargo, este no es el único problema. En física, el término luz es considerado como parte del campo de las radiaciones electromagnéticas conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la zona de radiación en el espectro visible, o sea, que puede ser percibido por el ojo humano.
De todo el espectro, la porción que el ser humano es capaz de ver es muy pequeña en comparación con las otras regiones espectrales. Esta región, denominada espectro visible, comprende longitudes de onda desde los 380 nm (nanómetros) hasta los 780 nm.
El ojo humano percibe la luz de cada una de estas longitudes de onda como un color diferente, por eso, en la descomposición de la luz blanca en todas sus longitudes de onda, por prismas o por la lluvia en el arco iris, el ojo ve todos los colores. La luz también es capaz de generar efectos biológicos no visibles, lo que se denomina “non visual light effect”.
Volviendo a la melatonina (manecillas del reloj), la porción violeta y azul del espectro visible ha sido reportada como un potente supresor de la producción de melatonina (Brainard et al. 1988).
Incluso, algo tan inocente como la luz de una habitación es capaz de reducir los niveles de melatonina hasta un 71,4% y los niveles de melatonina diurnos un 12,5% (Gooley et al. 2011), y este efecto se ve magnificado en los niños y adolescentes (Crowley et al. 2015)(Cheung et al. 2017).
A medida que uno se va alejando de las frecuencias de onda violeta y azul (380-495nm) hacia las verdes (495-570nm), amarillas (570.590nm), naranjas (590-620nm) y rojas (>620nm) en el espectro, el efecto supresor de la melatonina por parte de la luz es cada vez menos potente.
El verde es aproximadamente entre la mitad y un cuarto de potente, comparado con el azul, mientras que amarillo, naranja y rojo parecerían no tener un efecto significativo (Brainard et al. 2001).
La otra variable de análisis son los Lux: básicamente, significa la cantidad total de luz visible presente y la intensidad que contiene. Mientras más Lux, más intensa es la fuente de luz. La oscuridad absoluta sería el equivalente a 0 Lux, una noche sin luna llena representa unos 0,002 Lux y, en comparación, una habitación iluminada estándar es un 2499900 % más intenso. Valores altos de intensidad amplifican el efecto de las frecuencias antes mencionadas (Crowley et al. 2015).
Teniendo en cuenta todo esto, está claro que la fuente de iluminación a la que nos exponemos día y noche tiene un impacto profundo en nuestro reloj biológico y en la posible disrupción circadiana por parte de las diferentes frecuencias de luz (Vetter et al. 2011; Falchi et al. 2016; Stevens & Zhu 2015; Oh et al. 2015).
Gadgets populares como celulares y tablets son de un uso muy común, principalmente a la noche para ver películas, pasar el rato o como elementos de ocio. A continuación, una imagen que muestra las frecuencias de onda emitidas por dichos aparatos.
Disrupciones circadianas y efectos en la salud
Como dijimos, la disrupción circadiana y/o la falta de sueño de calidad tiene consecuencias en diversos, por no decir todos, los aspectos de la salud. A continuación, revisaremos algunos.
- Mayor irritabilidad (Gooley et al. 2011).
- Jaquecas (Kelman & Rains 2005; Dodick et al. 2003).
- Incapacidad para aprender (Stickgold et al. 2000; Drummond et al. 2000).
- Aumento de peso (Buxton et al. 2012; Albrecht 2017; Hogenkamp et al. 2013; St-Onge 2017; Markwald et al. 2013; Ninel Hansen et al. 2017; Garaulet & Gómez-Abellán 2013; Benedict et al. 2012; Taheri et al. 2004).
- Aumento de riesgo de enfermedad cardiovascular (Meier-Ewert et al. 2004; Korompeli et al. 2016; Faraut et al. 2012; Steffens et al. 2017; van Leeuwen et al. 2009).
- Lentitud cognitiva (Taheri & Arabameri 2012).
- Aumento de riesgo de resfríos e infecciones (Scheiermann et al. 2013; Cohen et al. 2009).
- Aumento de riesgo de sufrir problemas gastrointestinales (Ali 2013).
- Aumento de riesgo de sufrir libido baja e incluso infertilidad (Andersen et al. 2011; Budweiser et al. 2009; Reed et al. 2007; Alvarenga et al. 2009; Andersen et al. 2010).
- Aumento de dolor (en patologías crónicas) (Onen et al. 2001; LAUTENBACHER et al. 2006).
- Aumento de riesgo de diabetes (Hutchison et al. 2017; McHill & Wright 2017; Borniger et al. 2014; Fonken et al. 2013; Broussard et al. 2012; Arble et al. 2010).
- Aumento de riesgo de enfermedad neurodegenerativa (Alzheimer, Parkinson, Esclerosis) (Abbott & Videnovic 2016; Aleksandar Videnovic 2013; Videnovic & Golombek 2017; Damasceno et al. 2015; Saeed & Abbott 2017; Musiek et al. 2015).
- Aumento de riesgo de cáncer (Filipski et al. 2003; Schernhammer et al. 2003; Shostak 2017; Chen & Hughey 2017; Lévi et al. 2007; Thompson et al. 2011; Reed 2011).
- Aumento de riesgo de sufrir depresión (Germain & Kupfer 2008; Boyce & Barriball 2010; Esaki et al. 2017; Quera Salva et al. 2011; Baglioni et al. 2011).
Estrategias para un correcto funcionamiento de los relojes
Exponerse a la luz solar durante el día (sin protector solar ni anteojos de sol)
Como dijimos antes, la luz (especialmente el sol, por su particular espectro) es el principal estímulo para setear el reloj biológico; exponerse a la luz solar durante el día protege ante la posible disrupción nocturna por exposición a luz artificial (Bonmati-Carrion et al. 2014).
Exponerse al sol es la herramienta más importante y eficaz para robustecer el ciclo circadiano, más allá de los beneficios a la salud que conlleva el sol per se; con unos pocos minutos (30 parecerían ser suficientes) luego de levantarse o incluso mirar directamente al sol, alcanza y sobra. El secreto es hacerlo siempre a la misma hora. (van der Rhee et al. 2016; Holick et al. 2007; Holick 2016).
Evita la luz a la noche (en especial la azul)
Como ya mencionamos, la fuente de luz artificial es crucial para no generar problemas en nuestro reloj biológico, y evitar la luz artificial, especialmente a la noche, es fundamental para asegurar un sueño reparador.
Idealmente, cuando el sol empieza a caer, nuestra exposición a luz artificial debería disminuir, pero la realidad es que muchas veces esto no es posible; hay algunos “trucos” que, si bien son efectivos, no son el ideal. Si vas a usar la PC, hay algunos programas que reducen la luz azul emitida por las pantallas.
Nuestra recomendación: FLUX (https://justgetflux.com/). Asegúrate de configurarlo para reducir al máximo la luz azul. Si tenés Android podés instalarlo siempre y cuando tengas el celular rooteado; en iPhone no se puede, pero si tenés iPhone 6 o superior, hay una manera de eliminar prácticamente la luz azul: config>general>accesibilidad>adaptaciones de pantalla>filtros de colores>Activar>aplicar tinte>matiz e intensidad todo a la derecha. Iluminá tus ambientes con focos incandescentes (no los de bajo consumo) y preferentemente de color rojo.
Por último, nuestra estrategia preferida: conseguí estos anteojos (Blue-Blockers) que bloquean el espectro visible azul y verde. Un consejo: no manejes con los lentes puestos. https://www.instagram.com/blueblockers.antoo/ (Oh et al. 2015; Esaki et al. 2017; Vetter et al. 2011)
Calidad de sueño
Algunos puntos importantes a la hora de dormir
La melatonina empieza a elevarse aproximadamente unas 2 horas antes de dormir y cualquier cosa que afecte este incremento se reflejará en un peor sueño. Esto significa: nada de luz, nada de comida, nada de estrés de ningún tipo (por ejemplo, entrenamiento.).
Tratá de dormir entre 7 y 10 horas y en un horario lo más estable posible. El cuarto donde dormís debería ser lo más oscuro posible, sin aparatos electrónicos de ningún tipo y frío, no tanto como para que estés temblando, pero una temperatura de 18 C o menos es lo ideal. Si no sos capaz de tolerar esa temperatura, sugerimos que chequees tu tiroides con un endocrinólogo.
Cuidar tu metabolismo
La actividad física es una excelente manera de mantener un metabolismo óptimo, lo cual está estrechamente relacionado con el ritmo circadiano. Lo mejor es practicar actividades intensas, siempre en el mismo momento del día (5 pm es un horario “ideal”).
La dieta es fundamental: tratá de desayunar apenas te despertás (la comida, así como la luz, son señales para sincronizar el reloj biológico) y evitá comer tarde a la noche.
Las dietas altas en alimentos procesados y carbohidratos son en general problemáticas; un punto importante es consumir una gran cantidad de ácidos grasos omega 3, específicamente DHA, que se encuentra en pescados y mariscos. Consultá con algún nutricionista. (Hirota et al. 2002; Okamoto-Mizuno & Mizuno 2012; Lee et al. 2014; Hutchison et al. 2017; Drust et al. 2009; Oike 2017; Mistlberger & Antle 2011)
Aceptar las variaciones de las estaciones
Los ciclos de luz-oscuridad no son estables durante el año y, dependiendo del lugar del mundo en el que te encuentres, también habrá diferencias. Ajustá tus niveles de actividad, dieta, sueño y exposición a la luz según la estación del año. Por ejemplo, el uso de los blue-blockers debería estar acomodado según caiga el sol, lo mismo que la ingesta de comidas. (Paul et al. 2010; Bonmati-Carrion et al. 2014; Bhadra et al. 2017; Stothard et al. 2017; Kolla & Auger 2011)
Conclusión
Como vimos, los ciclos naturales del organismo son cruciales y las disrupciones circadianas traen consecuencias negativas para nuestra salud y también para el medio ambiente. Dentro de nuestras posibilidades, podemos hacer mucho para reducir el daño, adquiriendo hábitos saludables, dándole importancia al sueño y adoptando las otras recomendaciones mencionadas (exponerse al sol, evitar la luz por la noche).
Así como lo podemos hacer por nosotros, sería muy útil tomarlo en serio para aconsejar adecuadamente a nuestros clientes.
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