Los Relojes Biológicos


Los relojes biológicos son un mecanismo muy útil y curioso de los seres vivos, un mecanismo por el cual podemos orientarnos temporalmente de forma más o menos exacta gracias a nuestro propio cuerpo. Por ejemplo, si sentimos hambre, sabemos que va a ser hora del almuerzo, y si sentimos sueño, sabemos que está anocheciendo y que es hora de dormir. Ésa es la definición básica de los relojes biológicos. La vida es un fenómeno rítmico.

Naturalmente, estos "relojes" se pueden alterar, por ejemplo, si hemos comido mucho, se nos pasará la hora de comer, y si hemos dormido demasiado, probablemente intuiremos que es hora de acostarse más tarde de lo normal. Pero, en condiciones normales, se puede llegar a hacer un cálculo muy exacto.

Dentro de cada uno de nosotros hay un cambio cíclico que nos hace sentir hambre o sueño cada cierto tiempo. Estos cambios son muy regulares, con lo cual es posible medir el tiempo por estos ciclos. Estos ciclos son un ejemplo de "relojes biológicos".

Todos estos relojes biológicos se forman a partir de ciertos ciclos regulares externos. El más notable es la alternancia de la luz del día con la oscuridad de la noche, pero también existen otros como los cambios de temperatura.

Para el organismo resulta útil responder a estos cambios, por lo que los individuos mejor adaptados a ellos son los que acaban evolucionando. Si tiene que procurarse el alimento de noche, lo mejor que puede hacer es dormir durante el día. Si pone sus huevos en la orilla, lo mejor es que lo haga cuando hay marea alta y luna llena. También las plantas responden a estos ritmos ambientales: las hojas se abarquillan al ponerse el sol, las flores y los frutos llegan en determinadas estaciones del año...

Quizás el aspecto más importante que debemos recordar sobre los relojes biológicos es que los organismos vivientes hacen todo esto de forma inconsciente. Un árbol o un animal no se ponen a razonar y dicen: "Es de noche, me tengo que ir a dormir ya", o "los días se está acortando, voy a hacer que mis hojas empiecen a caer", sino que dentro del organismo hay una serie de relojes biológicos que coinciden con los ciclos astronómicos.

Esta coincidencia es producto de la selección natural. Los animales y plantas que disfrutan de una buena sincronización se desenvuelven mejor y por tanto tienen mayores oportunidades de reproducción que los que no la disfrutan, de manera que es un factor que va mejorando de generación en generación.

La mayoría de estos ciclos tardan aproximadamente un día en completar un movimiento de máximos y mínimos: es lo que se denomina "ritmos circadianos".

Con todos estos ejemplos, podríamos pensar que todo estos ciclos están controlados por el medio ambiente y los elementos externos. Sin embargo, no es así para nada. Si colocamos un animal o una planta en un medio artificial en el cual se ha eliminado el ciclo externo, los relojes biológicos siguen su curso. Puede que varíen un poco del ciclo estricto de veinticuatro horas, pero están ahí. Los ritmos del medio ambiente no actúan más que como un afinamiento.

Actualmente se sabe que la mayoría de los relojes biológicos del hombre (o mejor dicho, su "ritmo circadiano") están regulados y controlados por el centro Supraquiasmático. Básicamente se trata de un grupo de neuronas situadas en la parte central del hipotálamo especializadas en este proceso. Si estas neuronas se destruyen, se produce la ausencia completa de estos ritmos biológicos en los mamíferos.

Para comprobar el poder de los relojes biológicos en el cuerpo humano, nada mejore que el típico ejemplo de hacer un viaje al extranjero. Cuando viajamos a un país muy lejano (y por tanto con una diferencia de horas muy grande) nuestros ritmos internos dejan de estar sincronizados con el período día-noche de ese lugar. Esto provoca síntomas muy desagradables, como problemas con el sueño, la alimentación o el rendimiento, hasta que logramos sincronizar nuestro reloj interno con el ritmo del nuevo país.

Fuentes

Cien preguntas básicas sobre la ciencia - Isaac Asimov - ISBN 978-84-206-3982-6

Supraquiasmático - Wikipedia

NOTA: La primera ilustración que aparece en el post (por cierto, sacada de Wikimedia Commons) expone en inglés algunos de los cambios regulares del ser humano a lo largo del día. Me tomo la libertad de traducirla a continuación, porque es realmente interesante:

- (00:00 Media noche).
- 02:00 Sueño profundo.
- 04:30 Temperatura más baja del cuerpo.
- 06:45 Subida más aguda de la presión sanguínea.
- 07:30 La secreción de melatonina se detiene.
- 08:30 Movimiento de tripas.
- 09:00 La más alta secreción de testosterona.
- 10:00 Estado de alerta máxima.
- (12:00 Mediodía).
- 14:30 Mayor coordinación.
- 15:30 Mayor velocidad de reacción.
- 17:00 Mayor eficiencia cardiovascular y fortaleza muscular.
- 18:30 Mayor presión sanguínea.
- 19:00 Mayor temperatura corporal.
- 21:00 La secreción de melatonina empieza.
- 22:30 Los movimientos de tripas se detienen.
- (00:00 Media noche)

NOTA 2: Una de las fuentes que menciono para este artículo en concreto, "Cien preguntas básicas sobre la ciencia, de Isaac Asimov" puede contener ciertos aspectos anticuados, por lo que recomiendo precaución en caso de querer ampliar más la lectura. La cronobiología es una ciencia que está experimentando nuevos cambios y descubrimientos a lo largo de estas últimas décadas, pudiendo dejar obsoletos ciertos aspectos de un libro de los años 70.

8 comentarios:

Dani dijo...

Interesante artículo, Cendrero.

Uno de los mayores problemas de la salud laboral es el del trabajo a turnos, en donde la alteración del reloj biológico es un factor que genera una serie de problemas de salud: dispepsia, insomnio, más accidentes por falta de concentración, alteraciones en la vida social, etc...por desgracia en nuestro país poco se hace para solucionar este problema, no se adecúan los puestos de trabajo, se imponen los horarios, no se respetan los tiempos de descanso y aclimatación al ciclo de trabajo...

Otra curiosidad, la OMS (Organización mundial de la salud) ha declarado que el trabajo nocturno puede causar cáncer; parece ser que está relacionado con el défitit de melatonina.

Más info:

http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_7121000/7121869.stm

http://www.ibermutuamur.es/IMG/pdf/Ergonomia_bip19-2.pdf

Cendrero (Adm. El Busto de Palas) dijo...

¡Hola Dani!

La verdad es que algunos horarios son verdaderos problemas, pero es un tema complicado de solucionar... Al fin y al cabo esos trabajos los tiene que hacer alguien, pero por supuesto te obligan a mantener un estilo de vida completamente diferente, te influye en todas tus costumbres. Al final se acabarán realizando siempre este tipo de trabajos, pero para ello es necesario que se tomen algunas medidas para mejorar las condiciones en esos trabajos, aunque la verdad es que se me ocurren pocas cosas... Lo único eficaz al 100% es que los vayamos sustituyendo por robots según avanza la tecnología.

Respecto al tema del cáncer, la verdad es que no lo conocía, pero parece un tema muy serio e interesante, tendré que leer algo más sobre ello.

Saludos y gracias por el comentario!

Kleiser dijo...

"09:00 La más alta secreción de testosterona."...por fin una explicacion cientifica al polvo mañanero...la ciencia nunca deja de sorprendernos xD

Me ha gustado mucho el tema del articulo. Yo soy de la firma opinion de que el cuerpo humano es una maquina, muy avanzada pero una maquina (no me acuerdo que filosofo fue el primero en promover esta idea), y este tipo de cosas lo demuestran. Nuestro organismo esta sujeto a multitud de procesos internos que están más alla de nuestro dominio. Y es precisamente eso lo que mas me fascina de nuestro de cuerpo, su complejidad.

Saludos.

Cendrero (Adm. El Busto de Palas) dijo...

¡Hola Kleiser!

La verdad es que la idea de que el hombre es una máquina es un tema bastante reflexionado por numerosos filósofos. Uno de los más importantes fue Julien Offray de La Mettrie, médico y filósofo francés, que tenía una fuerte posición respecto al tema.

Por cierto, recuerdo este vídeo inspirado en los dibujos de Fritz Kahn, que muestran al cuerpo humano como una fábrica. Está muy bien hecho, merece la pena.

¡Saludos y gracias por comentar!

Dani dijo...

Gran video, Cendrero. Muy bueno. Hay también un artista español que tiene algo por el estilo:
http://fernandovicenteanatomias.blogspot.com/

es también el ilustrador de "el pequeño hoplita" de Pérez Reverte

Cendrero (Adm. El Busto de Palas) dijo...

Preciosos los dibujos Dani, había oído hablar del ilustrador (más que nada por el motivo que ya has dicho, porque ha ilustrado una obra de Pérez Raverte), pero no conocía ese blog en concreto.

La verdad es que, ahora que lo pienso, este tipo de dibujos no son sólo para dejar volar la imaginación, sino que son también bastante educativos (por ejemplo la famosa serie educativa "Érase una vez... la vida" se basa en algo parecido, pero con pequeños trabajadores en vez de máquinas).

Cheno dijo...

¡Qué buen post Cendrero! Y el estilo de divulgación me parece realmente muy bueno!

En la flor de pascua la aparición de las brácteas rojas tan decorativas depende del foto periodo o relación entre la duración del día y la noche. Por ello sólo florece (en nuestra latitud) en las proximidades del día más corto del año, el 21 de diciembre, cuando la noche es mucho más larga que el día. Si se pone la planta en una cámara de cultivo, donde se programa la duración de la iluminación, se puede hacer que florezca en cualquier momento del año simplemente dando periodos de luz de 9 o 10 horas seguidos de periodos de sombra de 15 a 14 horas.
Saludos!
Cheno

Cendrero (Adm. El Busto de Palas) dijo...

¡Hola Cheno, gracias por el comentario!

Interesante el ejemplo que comentas, bastante completo. Es perfecto para comprobar cómo se aplican los relojes biológicos con distintos fines humanos (ya sean económicos, científicos...). Este tipo de modificaciones se usan en muchísimas cosas, es cuestión de sacarle algún provecho a los descubrimientos.

¡Saludos Cheno!

 

El Busto de Palas está bajo licencia Creative Commons | Template design by O Pregador | Powered by Blogger Templates