Una Aproximación a la Ciencia y al Arte: Ritmos circadianos presentes en la danza de la vida

Ritmos Circadianos en la Danza de la Vida

“De la concepción a la muerte”

Circadian rhythms in the dance of life: “from conception to death”

Rafael Antonio Vargas Vargas*, Andrés Camargo Sánchez**
Pontificia Universidad Javeriana; Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales (UDCA). Bogotá, D.C., Colombia. 

Todos los organismos presentan ac­tividades biológicas repetitivas a lo largo del tiempo y con una pe­riodicidad definida, locual implica que no son casuales, ni se presentan al azar.

Es factible que estos ritmos sean el resultado de la necesidad del organismo de compe­tir y adaptarse de manera efectiva al am­biente cambiante, para garantizar su su­pervivencia en cualquier entorno.

La conducta y el comportamiento también deben seguir una secuencia rítmica nece­saria para anticiparse y prepararse a los cambios ambientales y climáticos en el entorno cotidiano.

Probablemente mu­chos procesos biológicos son sincroniza­dos con los cambios ambientales por ejemplo actividad/reposo, sueño/vigilia, ayuno/alimentación y crecimiento/reproducción(1,2). Estos ritmos biológicos presentes a lo largo de toda la vida del individuo, no han pasado desapercibidos a los seres humanos, dada su capacidad de observación.

De muchas de estas ob­servaciones han quedado vestigios desde la antigüedad hasta nuestros días; una cita bíblica en el libro del Eclesiastés, por ejemplo, menciona: “Todo tiene su tiem­po, y todo lo que se quiere debajo del cie­lo tiene su hora.

Tiempo de nacer, y tiem­po de morir”, lo que insinúa ya el concep­to de ritmicidad en los ciclos vitales.

La Danza de la Vida y su Ritmo

El tema de los ritmos biológicos, el tema del tiempo y su efecto en el hombre se han considerado un misterio y han fascinado a la humanidad a lo largo de su historia. A estos procesos biológicos temporales se han intentado dar múltiples explicacio­nes, incompletas por supuesto, desde los más diversos puntos de vista(3).

Algunas descripciones del tiempo y su efecto en la esfera biológica, en la vida y en la muerte, han sido recreados en la literatura como en el poema “El reloj de arena” del escritor argentino Jorge Luis Borges, quien escribe: “Todo lo arrastra y pierde este incansable / Hilo sutil de arena nu­merosa. / No he de salvarme yo, fortuita cosa / De tiempo, que es materia delez­nable.”

Dada la relación estrecha entre ritmos biológicos y tiempo, podemos afirmar que los ritmos biológicos están siempre pre­sentes en nuestras vidas y gobiernan nues­tra formación, nuestro desarrollo y final­mente nuestra muerte; ellos nos recorren internamente, algunos de manera conti­nua a lo largo del desarrollo y otros en forma recurrente y cíclica.

Esto implica la existencia no solo de un ambiente in­terno, también indica que la vida está re­gida por un determinante temporal exter­no que gobierna las horas, los días y los calendarios. Los ritmos biológicos inter­nos regulados por sincronizadores am­bientales externos, están presentes en todos los organismos, desde organismos simples unicelulares hasta organismos multicelulares, con toda su compleji­dad(3,4).

Los sueños de Einstein

Esta idea se resume en una idea que se encuentra en el libro “Los sueños de Einstein”, del físico estadounidense Alan Lightman quien escribe: “En este mundo hay dos tiempos, un tiempo me­cánico y un tiempo corporal. El primero es tan rígido y metálico como un pesado péndulo de hierro que va y vuelve, va y vuelve, va y vuelve.

El segundo gira y se ondula como un pez azul en una bahía. El primero es inflexible y predetermina­do. El segundo elige el futuro a medida que transcurre”(5). En la presente reflexión intentaremos evidenciar tanto el tiempo mecánico (objetivo, ambiental, externo, rígido), como el corporal (subjetivo, in­terno, ondulante, flexible).

La temporalidad biológica depende de fenómenos físicos que incluyen los mo­vimientos de rotación y traslación de la tierra. Los cuales determinan un tiempo mecánico y que han sido empleados para determinar el tiempo terrestre.

Los ritmos biológicos se han caracterizado de acuer­do a estos fenómenos y se han clasificado en tres tipos: Ritmos circadianos, aquellos en los cuales la duración de un fenómeno biológico dura cerca a un día (ciclo cer­cano a las 24 horas). Ritmos ultradianos, aquellos en los que la duración del ritmo biológico es más corto que el circadiano (ciclos de segundos a horas, siempre me­nores de 24 horas, su frecuencia será ma­yor que la del ritmo circadiano). Ritmos­infradianos. Aquellos ritmos biológicos con duración mayor al de un ritmo circa­diano (duración mayor de 24 horas, su frecuencia será menor que la del ritmo circadiano)(6).

Los Ritmos Circadianos en la Danza de la Vida

Los Ritmos Circadianos en la Danza de la Vida son los más estudiados por sus implicaciones en la cronostasis, que se define como aquellos mecanismos que transmiten un orden temporal a diversos procesos fisio­lógicos, lo que permite ajustar el tiempo biológico con el geofísico y coordinar la progresión temporal de distintos procesos fisiológicos y conductuales entre sí(7-9).

Aunque los ritmos biológicos dependen de señales periódicas ambientales, se ha observado que estos no desaparecen cuando el organismo se priva, en forma temporal, de dichas condiciones o de es­tímulos ambientales. Esto indica que los ritmos biológicos tienen un componente endógeno propio con intervalos, frecuen­cias y periodos constantes.

A partir del estos hallazgos, se plantea que la ausencia de señales ambientales, o su desacople con los ritmos internos pueden estar re­lacionados con desequilibrios en la homeostasis y la presencia de algunas pato­logías.

Para lograr la normalidad, en caso de desequilibrio temporal, o la curación, en caso de enfermedad, se requiere sin­cronizarlos, tarea que realizan los profe­sionales de la salud(10). En el organismo existen estructuras encargadas de regular estas actividades rítmicas biológicas, que en conjunto se denominan sistema circa­diano. En virtud de que nuestra actividad muestra una regularidad próxima a las 24 horas.

Sistema Circadiano en Ritmos Circadianos en la Danza de la Vida

Para entender cómo funciona y se regula ese tiempo interno iniciaremos con unas líneas del poema “Desde los afectos”, del gran poeta uru­guayo Mario Benedetti, que se relaciona con el tema de la cronobiología aplicada al cuidado de enfermería “¿Cómo hacer­te saber que siempre hay tiempo?/ Que uno solo tiene que buscarlo y dárselo…” o sincronizarlo, lo cual sería el papel de la enfermería.

Los Ritmos Circadianos en la Danza de la Vida son determinados por la interacción dinámica de un reloj maestro, que se encuentra en el sistema nervioso central específicamente en un núcleo hipotalámico: el núcleo supra­quiasmático (NSQ) y los relojes periféri­cos ubicados en diferentes tejidos, los cuales presentan oscilaciones periódicas determinadas, probablemente, por meca­nismos genéticos.

Tanto el NSQ como los relojes periféricos están condicionado por estímulos ambientales(10,11).

En el hipotá­lamo está ubicado el NSQ, tiene el tama­ño de un grano de arroz(12,13). Está confor­mado por cerca de 20000 neuronas orga­nizadas a cada lado del tercer ventrículo, por encima del quiasma óptico. Este nú­cleo es considerado como el marcapasos circadiano central (figura 1).

El NSQ recibe señales de luz de la retina a través del nervio óptico, esta señal de­termina el inicio de su actividad que le permite controlar los relojes circadianos periféricos que se encuentra a diferentes niveles: la corteza cerebral, la glándula pineal, el hígado, el riñón, el corazón, etc.(15). Esta organización jerárquica del sistema circadiano asegura la sincroniza­ción adecuada de los procesos fisiológicos desde el nivel celular al sistémico.

Expresión Circadiana de los denominados “Genes Reloj”

Cada neurona del NSQ está interconectada con bucles de retroalimentación que regulan procesos de transcripción y traducción permitiendo la expresión circadiana de los denominados “Genes Reloj”(16-19). El sistema circadiano está en íntima relación con el sistema endocrino y el sistema in­mune. Los cuales en conjunto constituyen el sistema neuro-inmuno-endocrino en­cargado de regular nuestras respuestas espacio-temporales(20,21).

Las múltiples estructuras interactuantes generan los ritmos biológicos, los cuales surgen como una propiedad emergente que garantizan la supervivencia del individuo. Esto im­plica, también, que de no seguir la ritmi­cidad de nuestro reloj interno podremos tener inconvenientes en nuestra salud.

En relación a este punto recordamos un ver­sículo de Eclesiastés que dice: “Porque el hombre tampoco conoce su tiempo; como los peces que son presos en la mala red, y como las aves que se enredan en lazo. Así son enlazados los hijos de los hombres en el tiempo malo, cuando cae de repente sobre ellos”.

Los Ritmos Circadianos en la Danza de la Vida se adecúan al am­biente de 24 horas mediante el ajuste por parte de factores ambientales que actúan como sincronizadores (usualmente llama­dos zeitgebers, palabra alemana que se traduce como “dadores de tiempo”). For­zando la periodicidad del reloj circadiano, para adoptar una regularidad próxima a las 24 horas del ambiente.

Se considera que el sincronizador ambiental más po­deroso, que determina la mayoría de nues­tros ritmos biológicos, es el ciclo de luz/oscuridad, al que se suman, en los mamí­feros superiores, distintos factores socia­les.

Lea También: Los Ritmos Biológicos Durante la Danza de la Vida

Contamina­ción Lumínica

Sin embargo, este fenómeno cíclico probablemente se modificó y desde que en 1879 los focos incandescentes de To­más Alba Edison iluminaron por primera vez una calle de Nueva York y comenzó la era moderna del alumbrado eléctrico. A partir de entonces, el mundo se ha inun­dado de luz nocturna. Lámparas potentes y anuncios espectaculares iluminan las calles, jardines, estacionamientos convir­tiendo las urbes en zonas envueltas de luz permanente, lo que constituye un tipo de contaminación denominada “contamina­ción lumínica”.

Estos cambios ambienta­les generados por la modernización ge­neran varias preguntas: ¿Puede la conta­minación lumínica alterar los ritmos biológicos? ¿En qué momento pasa la luz de ser simplemente molesta a constituir un riesgo para la salud?(22).

En resumen, los organismos vivos poseen un reloj biológico que se articula o inte­ractúa con el medio ambiente a través de los sincronizadores (o “zeitgebers”) que le informan sobre las condiciones exter­nas. Una vez procesada o actualizada dicha información, el reloj se articula ha­cia adentro en lo interno con el NSQ y los osciladores periféricos. Lo que permite una crono-adaptación desde lo macros­cópico hasta lo microscópico, desde el nivel celular al nivel sistémico(23,24).

Una referencia literaria al tema del reloj aparece en la obra del escritor uruguayo Mario Benedetti, quien escribe en su cuento “Un reloj con números romanos”, lo siguiente: “¿Te llama la atención mi reloj? ¿Verdad que es lindo? A mí siempre me gustaron los relojes con números ro­manos.

¿Crees que está atrasado porque marca las once y cuarto? No, no está atra­sado. Simplemente, hace diez años que está detenido en esa hora. ¿Por qué? No es tan simple de contar. Nunca hablo de eso, nada más que por miedo a que no me crean. ¿Serías capaz de creerme? Enton­ces te lo cuento.

Más que un recuerdo, es un homenaje…:

” El reloj biológico no tie­ne números romanos, tiene neuronas y genes, está en nuestro cerebro y, evidencia creciente. Muestra que también está en todo nuestro cuerpo, que siente el paso del tiempo a lo largo de la vida desde la concepción hasta la muerte (figura 2).

Autores:

*Rafael Antonio Vargas Vargas. Médico, Magíster en Fisiología, Doctor en Ciencias Biomédicas. Universidad Nacio­nal de Colombia, Universidad Nacional Autónoma de México. Docente de la Fa­cultad de Medicina, Pontificia Universidad Javeriana.
Correspondencia: rvargas3200@hotmail.com
** Andrés Camargo Sánchez. Enfermero, Magíster en enfermería con énfasis en cuidado al paciente crónico, Universidad Nacional de Colombia. Docente de la facultad de Enfermería, Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales (UDCA).
Correspondencia:
acamargos@unal.edu.co
Recibido: febrero de 2013
Aceptado para publicación: marzo de 2013
Actual. Enferm. 2013;16(2):35-42