Resumen:
Los ritmos biológicos son una propiedad conservada en todos los niveles de organización, desde organismos unicelulares procariontes hasta mamíferos y plantas superiores, desde el nivel celular hasta el organismo como un todo. En situaciones experimentales de constancia ambiental, diversas variables fisiológicas y conductuales muestran ritmos con períodos similares al período del ritmo geofisico más relevante para el organismo (se los denomina con el prefijo Circa, p. ej. aquellos con periodos de 25hs, circadianos, se aproximan a un día), y su naturaleza endógena se manifiesta al mantenerse por períodos prolongados en aislamiento. Los procesos biológicos con funciones de "medición del tiempo" que constituyen el componente endógeno de los ritmos, son denominados reloj biológico o marcapasos. El reloj es capaz de generar ritmos en aislamiento, pero el valor adaptativo de su funcionamiento reside en su capacidad de sincronizarse con los ciclos ambientales. Los ritmos biológicos hallados en la naturaleza son el resultado de un reloj endógeno que ha sido "puesto en hora" por claves temporales del ambiente. Esta sincronización permite el ajuste o adecuación del tiempo biológico con el ambiental y provee a los relojes biológicos de un mecanismo para reconocer la hora local y generar una referencia temporal interna, permitiendo la adecuada interacción en el dominio del tiempo entre el organismo y el ambiente. El sincronizador (o zeitgeber) más estable en periodo y fase y por ende más predecible es la variación de iluminación del ciclo día/noche, y ejerce sus efectos sincronizadores sobre estructuras neuronales específicas alojadas en los núcleos supraquiasmáticos del hipotálarno (NSQ), considerado el reloj biológico. La conexión anatómica y fisiológica mejor descripta es la que vincula a los NSQ con la glándula pineal o epiphysis cerebri (hallada en muchos vertebrados), que en humanos se halla profiindamente situada entre los hemisferios cerebrales, mediante una vía multi-sináptica que releva en el ganglio cervical superior del sistema simpático. La hormona melatonina, liberada y sintetizada por la pineal, actúa como un zeitgeber interno proporcionando un acople neuroendócrino a partir de la actividad del reloj, regulando entre otros al ritmo de actividad/reposo. Otros ritmos fisiológicos importantes son el de temperatura central, que indica ajustadamente la actividad del reloj, ritmos en fiinciones cardiovasculares como la frecuencia cardíaca, la presión arterial, en funciones endócrinas como catecolaminas y cortisol circulantes en plasma, etc. La generación de ritmos endógenos es un proceso dependiente de claves de tiempo externas que ejercen efectos sobre mecanismos activos del reloj, el cual proporciona la fase de oscilación a otros osciladores secundarios. El sistema circadiano humano es un multioscilador de arreglo jerárquico, que consta de varios osciladores con distintas relaciones de acoplamiento al reloj. De acuerdo a esto al cambiar las condiciones de sincronización o alterarse los procesos subyacentes, las distintas variables circadianas comprometidas manifestarán tasas de ajuste diferentes de acuerdo a la predicción del modelo teórico, ocurriendo una desincronización interna característica. Desde un punto de vista cronobiológico, el estado de normalidad (salud) se define como la correcta relación de fases, tanto entre los ritmos del propio organismo como entre éstos y el ciclo ambiental, ya que los procesos mutuamente interdependientes deben ocurrir con una apropiada sincronización El estudio del orden temporal interno es de gran utilidad para describir anormalidades producidas por alteraciones circadianas ya sean de origen endógeno (ceguera, vejez, maníaco-depresión) o exógeno, en particular las inversiones del ciclo luz/oscuridad producidas por la rotación de los turnos de trabajo o por la adopción de una nueva localización geográfica impuesta por vuelos transmeridianos de larga duración. La resincronización del reloj al nuevo horario ambiental y por consiguiente de los ritmos que controla no es inmediata, manifestándose un estado de desincronización interna fisiológica que es caracteristica durante el jet lag, y es asociada con el malestar y los disturbios del sueño experimentados por los viajeros. Para describir este estado cronobiológico, fue desarrollado un análisis multivariado en campo sobre el sistema circadiano de pilotos de lineas aéreas en vuelos al Oeste (Madrid-México-Madrid, -7 hs. la diferencia horaria entre Madrid y México, n=12) y vuelos al Este (Madrid-Tokio-Madrid, +8 hs. de diferencia, n=21) dividiendo en grupos de edad, mayores y menores de 50 años. Se registraron por telemetría la actividad locomotora, temperatura cutánea y la frecuencia cardíaca, y mediante radioinmunoensayo la concentración plasmática de cortisol y de melatonina, obteniendo 6 días de registro continuo, divididos en tres niveles experimentales: dos días antes del vuelo en Madrid, dos días en la escala (México o Tokio) y dos días después del vuelo de regreso a Madrid. Las series de tiempo fiieron analizadas por cosinor (regresión cosenoidal), y los parámetros obtenidos de los ritmos (amplitud, acrofase, mesor) fueron comparados mediante ANOVA y contrastes de Tukey dentro de cada categoría. También se realizaron evaluaciones en parámetros cognitivos como la estimación subjetiva del tiempo, ansiedad y cansancio, de los cuales sólo los resultados de estimación del tiempo se consideran en el presente trabajo. Se halló una rápida sincronización de la actividad locomotora, fiiertemente enmascarada por un zeitgeber social, y de otras variables de ajuste reactivo como la frecuencia cardíaca y la concentración plasmática de cortisol, mientras que la temperatura cutánea y la concentración plasmática de melatonina expresaron un gran componente endógeno al no sincronizase con las nuevas condiciones ambientales, evidenciando una respuesta de fase de tipo circadiana. Las sobrestimaciones del tiempo encontradas no mostraron componentes circadianos, y fiieron atribuidas a mecanismos ligados al cansancio y al estrés. Algunos resultados muestran variabilidad en la fisiología de los ritmos relacionada a la edad, mientras que no se observó el efecto asimétrico en la sincronización de los ritmos debido a la dirección del vuelo.
Citación:
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Chiesa, Juan José. (1999). Ritmos biológicos y sincronización en pilotos de líneas aéreas sujetos a vuelos transmeridianos de larga duración. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO000646_Chiesa
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Chiesa, Juan José. "Ritmos biológicos y sincronización en pilotos de líneas aéreas sujetos a vuelos transmeridianos de larga duración". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 1999.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO000646_Chiesa
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