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¿Cómo cambiaría nuestro ritmo circadiano con el tiempo si no tuviéramos luz solar alguna?

¿Cómo cambiaría nuestro ritmo circadiano con el tiempo si no tuviéramos luz solar alguna?


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Por supuesto, en el transcurso de un par de días, nuestros ritmos circadianos se alargarían unas horas. Pero, ¿qué pasaría con los ritmos circadianos de los humanos en general si nunca tuviéramos luz del día? Digamos que podemos vivir 10.000 años, ¿cómo sería nuestro ritmo circadiano diferente dentro de 10.000 años después de una exposición cero a la luz solar? ¿Serían un poco más de 24 horas?


Digamos que podemos vivir 10.000 años, ¿cómo sería diferente nuestro ritmo circadiano dentro de 10.000 años después de una exposición cero a la luz solar?

Probablemente casi lo mismo.

Un ritmo circadiano tiene, por definición, un período de funcionamiento libre de más o menos 24 h. Por supuesto, esto podría cambiar con el tiempo, pero 10,000 años no son mucho en una escala de tiempo evolutiva.

Como ejemplo, hay algunos estudios sobre los relojes circadianos de los peces que han vivido en cuevas subterráneas durante más de 1 millón de años: todavía tienen un ritmo circadiano (aunque ya no reacciona a la luz), pero incluso después de 1 millón de años el El ritmo de carrera libre solo cambió de 24h a 47h. Curiosamente, también se puede 'sincronizar' (sincronizar) con otras señales regulares como la hora de comer (este también es el caso de los ritmos circadianos normales).


La ceguera tiene el mismo efecto que una ausencia total y permanente de luz: provoca un inicio anormal de la melatonina y, en consecuencia, una desincronía circadiana y un aumento de los tiempos de vigilia. Para preservar el ritmo circadiano, administre melatonina (la dosis y el tiempo son importantes).

En las personas con visión, la luz artificial nocturna interrumpe los ritmos diarios y suprime la producción nocturna de melatonina por la glándula pineal. Esta observación podría aprovecharse en su escenario hipotético: para preservar el ritmo circadiano, sustituya la luz solar que falta por luz artificial (la dosis y el tiempo son importantes).


Acerca de la luz azul y su salud

Ambiente de luz & gt Detectado por los ojos & gt Interpretado por el reloj maestro & gt Sueño & amp Hormona curativa Liberación de melatonina & gt Ritmo circadiano & gt Salud mitocondrial & gt Muerte celular & gt Fallo de órganos & gt Salud / enfermedad general

La luz azul es una onda de luz de alta energía. La luz azul artificial, procedente de pantallas y luces, no del sol, es muy estimulante y, cuando la detecta el ojo, especialmente después del atardecer, impide un sueño adecuado. Su ciclo de sueño / vigilia está vinculado a su ritmo circadiano. Su ritmo circadiano está vinculado a sus mitocondrias, que producen energía en sus células. Cuando las mitocondrias tienen una disfunción, lo que ocurre si duerme mal, las células mueren, los órganos comienzan a fallar y usted es propenso a todo tipo de enfermedades graves. Ah, y los niños menores de 10 años absorben hasta un 60% más de luz azul porque sus ojos no están completamente desarrollados.

Este es un problema mucho mayor que la "fatiga visual digital" y las "gafas de computadora" con lentes transparentes solo bloquean entre el 25 y el 50% de la luz azul, que se encuentra en el rango inferior de 400 a 450 nm. Esto solo ayudará a proteger los ojos de daños y reducirá un poco la fatiga visual al usar dispositivos durante el día.

Si no bloquean el azul en el rango de 450-500 nm, luego de la puesta del sol no ayudarán a optimizar su ritmo circadiano ni respaldarán su salud a nivel celular. ¡Pero se ven atractivos en Instagram! Solo usted puede decidir si los "Me gusta" son más importantes que su salud.

Solución: Obtenga luz solar natural temprano en la mañana para crear melatonina, la hormona responsable del sueño y la curación. Use gafas de Rhythm Optics diseñadas para proteger sus ojos del 100% de la luz azul de las pantallas y la iluminación LED, especialmente por la noche. Si lo hace, lo ayudará a liberar melatonina lo suficientemente temprano para obtener un sueño de calidad, lo que permitirá que su cuerpo se recupere, se recupere y sane.

Una inmersión más profunda para los fanáticos de la ciencia

¿Qué es la luz azul?

La luz está formada por partículas electromagnéticas que viajan en ondas. Estas ondas emiten energía y varían en longitud y fuerza. La longitud de las ondas se mide en nanómetros (nm). Algunos son visibles para el ojo humano y otros son invisibles.

La luz azul es un color en el espectro de luz visible, junto con el verde, amarillo, naranja y rojo. La luz azul cae dentro del rango de 400-500nm

Cuanto más corta sea la longitud de onda, mayor será la energía. La luz azul es la más corta del espectro visible y la de mayor energía. En la mitad inferior de su rango (400-450 nm) es conocido por causar daño físico a los ojos, como la degeneración macular. En la mitad superior de su rango (450-500 nm) es conocido por alterar las hormonas melatonina que afectan el sueño y la salud en general.

Cada longitud de onda está representada por un color diferente y se agrupa en las siguientes categorías: rayos gamma, rayos X, rayos ultravioleta (UV) que se encuentran a un lado del espectro de luz visible. - Violeta, azul, verde, amarillo, rojo, luego seguido de. luz infrarroja, microondas y ondas de radio. Juntas, estas longitudes de onda forman el espectro electromagnético.

Luz azul en la naturaleza

En la naturaleza, hay luz azul presente del sol, pero se emite única y siempre con el resto del espectro y se equilibra con una cantidad proporcionalmente grande de rojo. Su proporción también varía a lo largo del día desde el amanecer hasta el mediodía y hasta el atardecer. En la iluminación artificial moderna, el azul predomina, se distribuye en picos y se reduce en todo el espectro.

En la imagen de abajo, puede ver cómo el pico azul en el LED blanco brillante (abajo a la izquierda) es más alto que el sol del mediodía, desequilibrado en todo el espectro y muy bajo en rojo.

Luz azul artificial

La invención de la iluminación artificial es relativamente reciente en la línea de tiempo de la evolución humana. Durante millones de años, evolucionamos con el sol como nuestra principal fuente de luz, y pasamos nuestras noches en relativa oscuridad, con un fuego tal vez, y más tarde con velas y linternas en el mejor de los casos.

Solo en los últimos 100-130 años desde que la electricidad pudimos iluminar nuestras noches con iluminación artificial, solo en los últimos 50 años o más hemos tenido pantallas de televisión para mirar, y solo en la última década hemos tenido Pantallas LED en computadoras, tabletas y teléfonos inteligentes. Y ahora pasamos un promedio de 11,1 horas al día mirándolos, aumentando cada año. La iluminación temprana era incandescente y, como puede ver en el gráfico de arriba, era baja en azul y alta en rojo, emitiendo una luz "cálida". Ahora, también hemos "actualizado" la iluminación de nuestros hogares a LED de onda de luz azul de alta energía en nombre de la eficiencia energética. Esta última década es solo un destello en 6 millones de años de línea de tiempo de evolución.

La Tierra ahora está iluminada como un árbol de Navidad por la noche.

Entonces, ¿qué precio pagamos?

Claro, el acceso a esta luz fácil nos brinda todo tipo de beneficios en términos de comodidad, productividad y progreso.

Pero, ¿qué estamos intercambiando por eso? Resulta que es nuestra salud.

Primero te mostraré cómo se conectan los puntos y luego te los explicaré.

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Nuestros ojos como sensores de luz

Dentro de nuestros ojos hay fotorreceptores conocidos como células ganglionares de la retina, pero no tienen nada que ver con nuestra visión. Contienen melanopsina y detectan diversos espectros de luz y envían información al núcleo supraquiasmático (SCN) o nuestro "reloj maestro". Esto, a su vez, le indica a nuestra glándula pineal que libere la hormona melatonina. Hay muchos otros "genes reloj" dentro de nuestro cuerpo que controlan la sincronización de los procesos metabólicos en nuestros órganos. La sincronización de todo esto establece lo que se conoce como nuestro ritmo circadiano. Probablemente hayas oído hablar de él, pero solo recientemente se entendió por completo.

El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2017 fue otorgado conjuntamente a Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young"por sus descubrimientos de los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano".

Ritmo circadiano y mitocondrias

El ritmo circadiano ahora también se ha relacionado con el funcionamiento de nuestras mitocondrias. Las mitocondrias son las productoras de energía dentro de nuestras células, sustentan la vida al producir ATP, regulan el metabolismo celular y son responsables de sustentar la función de los órganos. Se encuentran en alta concentración en el corazón, el cerebro, los pulmones y los músculos. Las mitocondrias se heredan por completo de nuestra Madre. También son nuestro "segundo ADN" conocido como ADN mitocondrial (ADNmt). A diferencia del Nucleus DNA (nDNA) que es genético, el mtDNA es altamente cambiante, se adapta constantemente e incluso muta en función del entorno que detectan. Ahora piense por un momento en lo diferente que es nuestro entorno de luz en los últimos 10 años, los últimos 100 años y luego en los miles o millones de años antes de este cambio. ¿Crees que está detectando algunas anomalías extrañas?

Su ritmo circadiano es fundamental para determinar cuándo y cuánta energía pueden suministrar sus mitocondrias.

"La hora del día determina el diseño de la red mitocondrial, y esto, a su vez, influye en la capacidad energética de las células", explica la líder del estudio, la profesora Anne Eckert de la Plataforma de Investigación Transfáctica de la Universidad de Basilea MCN de Neurociencias Moleculares y Cognitivas.

Entonces, cuando su ritmo circadiano es alterado por la luz incorrecta en el momento equivocado, sus mitocondrias se vuelven disfuncionales. Cuando sus mitocondrias se vuelven disfuncionales, sus órganos principales (el cerebro, el corazón, los pulmones) comienzan a funcionar mal y descomponerse. Cuando las mitocondrias fallan, las células mueren. Cuando ocurre la muerte de múltiples células, se produce una falla orgánica.

Mitocondrias y enfermedad

Las enfermedades mitocondriales pueden afectar a casi cualquier parte del cuerpo, incluidas las células del cerebro, nervios, músculos, riñones, corazón, hígado, ojos, oídos o páncreas. La disfunción mitocondrial se ha relacionado con una larga lista de enfermedades que incluyen:

  • Alzheimer
  • Autismo
  • Cánceres
  • Enfermedad cardiovascular
  • Demencia
  • Depresión
  • Diabetes
  • Desórdenes gastrointestinales
  • Mayor riesgo de infecciones.
  • Enfermedad renal y hepática
  • Problemas neurológicos como migrañas, convulsiones y accidentes cerebrovasculares.
  • Obesidad
  • Problemas tiroideos
  • Problemas respiratorios

Entonces, ¿cómo se relaciona todo eso con Blue Light nuevamente?

Porque la luz azul suprime la melatonina hasta en un 90% al engañar a los genes del reloj para que piensen que es mediodía, independientemente de la hora del día. Si está expuesto a él después de la puesta del sol, especialmente después de mirar las pantallas hasta altas horas de la noche, lo deja "conectado" y, aunque finalmente se duerma por agotamiento, el sueño no es reparador. Se necesitan al menos algunas horas de oscuridad antes de irse a dormir para lograr un sueño óptimo. El sueño adecuado es cuando sus células se ponen a trabajar en la limpieza de la casa, rejuveneciendo y curando. Si se niega a sí mismo este requisito fundamental, es probable que los problemas enumerados anteriormente se dirijan hacia usted.

Este es un problema mucho mayor que la "fatiga visual digital" y las "gafas de computadora" con lentes transparentes solo bloquean entre el 25 y el 50% de la luz azul, que en el rango inferior de 400 a 450 nm. Esto solo ayudará a proteger los ojos de daños y reducirá un poco la fatiga visual al usar dispositivos durante el día.

Si no bloquean el azul en el rango de 450-500 nm, luego de la puesta del sol no ayudarán a optimizar su ritmo circadiano ni respaldarán su salud a nivel celular. ¡Pero se ven atractivos en Instagram! Solo usted puede decidir si los "Me gusta" son más importantes que su salud.

Además, los ojos de los niños menores de 10 años absorben hasta un 60% más de luz azul porque el cristalino y la córnea en sus ojos no desarrollados todavía son en gran parte transparentes y sobreexpuestos a la luz. Hay una buena razón por la que a los propios hijos de Steve Jobs no se les permitió usar sus productos Apple. Si les permite usar estos dispositivos modernos de chupete / niñeras, piense en protegerlos de esto.

Entonces, ¿qué puedo hacer al respecto?

Hay 2 partes para optimizar su entorno de iluminación:

  1. Levántese al amanecer y salga al aire libre durante 15-45 minutos para recibir señales de luz solar de espectro completo en el ojo. La melatonina se crea por la mañana para liberarse por la noche.
  2. Proteja sus ojos de la luz artificial del espectro azul, especialmente después de la puesta del sol.

No existe un producto mágico que pueda reemplazar al sol, por lo que el # 1 depende de ti levantarte y salir. Haga que el sol le entre en los ojos y la piel, especialmente en la mañana. Y una de las mejores formas de gestionar el n. ° 2 es con Las gafas de bloqueo de luz azul de Rhythm Optics están diseñadas para bloquear al 100% el espectro dañino de la luz azul artificial de golpear los ojos, especialmente importante en la PM.


Introducción

Los procesos repetidos, como las ondas que se mueven hacia arriba y hacia abajo, crean un ritmo caracterizado por un ciclo constante. La rotación de la tierra crea el fenómeno del día y la noche en un ciclo de 24 horas. Este ciclo produce cambios ambientales durante el día, como niveles de luz más altos y temperaturas más cálidas. Por lo tanto, no es de extrañar que, durante la evolución, el ciclo diario fuera un factor significativo al que los animales y las plantas se adaptaron. Muchos procesos en nuestro cuerpo muestran fluctuaciones diarias, incluida la temperatura corporal, la presión arterial y los niveles hormonales. Por ejemplo, la secreción de una hormona llamada melatonina (la hormona del sueño) alcanza su punto máximo a altas horas de la noche y disminuye por la mañana, mientras que, por la mañana, la hormona cortisol alcanza su punto máximo. Las concentraciones de muchas otras proteínas en nuestro cuerpo también muestran fluctuaciones diarias. Todos somos también conscientes de los ciclos diarios de nuestros procesos emocionales y conductuales, como nuestro estado de alerta y nuestra capacidad para concentrarnos o aprender, y el ciclo de vigilia y actividad durante el día y el sueño durante la noche.


Ritmos circadianos y oscuridad

A medida que comenzamos a perder luz, comenzamos a sentirnos cansados. La pérdida de energía es el primer signo de ruptura de los ritmos circadianos. Pero, ¿por qué nadie está mirando lo obvio? Porque a veces no puedes ver lo obvio. Los seres humanos tendemos a buscar razones más complicadas para una salud que no es la óptima.

No recuerdo haber dejado el consultorio del médico con una receta para obtener más LUZ. Hay una excepción. Si escuchó que necesita más vitamina D, esencialmente tiene deficiencia de luz. Sin su dosis diaria de luz solar, puede esperar una disminución de la inmunidad, más dolor e incluso un estado de ánimo bajo.

Tan importante como es la luz, igualmente importante es la oscuridad. Los atracones se han convertido en todo un deporte. Lo entiendo & # 8230 Me he visto atrapado en eso a veces. Justo al lado de mi asiento hay un bonito par de anteojos de bloqueo azul UVEX. Es un reinicio tan simple para bloquear el exceso de luz azul después del atardecer.

Bloquea el espectro de luz azul por la noche y dormirás más profundamente. Ciertos colores del espectro de luz interrumpen la comunicación celular y tienen una influencia epigenética negativa.


¿Cuál es su ritmo circadiano y cómo funciona?

Nuestros ritmos circadianos explican una amplia gama de acciones dentro del cuerpo. En Ayurveda, la sincronización con los ritmos de la naturaleza de la Madre para sentirse bien se conoce como Dinacharya y se basa en el reloj ayurvédico, que es similar al ritmo circadiano.

Nuestros ritmos circadianos son responsables de una amplia gama de acciones dentro del cuerpo.De hecho, es posible que se sorprenda al saber que nuestros cuerpos tienen más de un ritmo circadiano, pero el más notable tiende a ser el ciclo natural de sueño / vigilia que experimentamos en un período de 24 horas. Ese es el enfoque de este artículo.

Nuestro cerebro se conoce como marcapasos circadiano y se activa cada día para iniciar y detener funciones importantes. La digestión, la energía para estar alerta y las señales para dormir son gestionadas por un reloj en marcha en el fondo del cerebro. Este ritmo es lo que ayuda a los humanos a generar, expresar y reponer su energía.

¿Cómo funciona el ritmo circadiano?

Cuando se trata de dormir y despertar, el ritmo circadiano nos ayuda a despertarnos y mantenernos con energía todo el día y relajarnos y dormir toda la noche. Los desencadenantes clave para despertarse y dormir son la luz y la oscuridad y las horas entre el amanecer y el atardecer.

Al amanecer, nuestros cuerpos están diseñados para energizarse y despertar. Durante todo el día, los seres humanos están diseñados para estar alerta y despiertos. A medida que se pone el sol, nuestros cuerpos producen melatonina, que es una hormona diseñada para apagar nuestro cerebro consciente y hacer que nos adormezcamos y nos preparemos para ir a la cama. La noche es el momento típico para que los humanos duerman y restauren sus mentes y cuerpos para otro día.

En circunstancias ideales, nuestros cuerpos desarrollan un ciclo de sueño y vigilia natural, pero eso no significa que el ritmo natural no pueda interrumpirse.

Algunos factores que previenen o interrumpen un ritmo circadiano natural incluyen, entre otros, el desfase horario, el trabajo por turnos, la ceguera o los trastornos del sueño.

Por qué necesitamos dormir para tener buena salud

El sueño es uno de los tres pilares de la salud. Es un momento necesario para que el cuerpo sane y procese el día y se prepare para otro. Muchas funciones importantes ocurren mientras dormimos.

  • El cerebro almacena la información de los días en nuestra memoria.
  • El cerebro desintoxica y elimina los desechos.
  • El cuerpo repara las células y elimina los desechos.
  • El cuerpo produce hormonas y proteínas.

No dormir lo suficiente o lo suficiente puede impedir que el cerebro y el cuerpo realicen su trabajo de reparación. No dormir lo suficiente puede provocar fatiga, lo que puede hacernos más susceptibles a enfermedades o lesiones. Puede crear confusión mental o letargo y, con el tiempo, puede causar problemas crónicos que incluyen:

  • Alta presión sanguínea
  • Colesterol alto
  • Sistema inmunológico debilitado
  • Insomnio
  • Ataques al corazón

Nuestro ritmo circadiano es un proceso interno para dormir la cantidad adecuada de sueño cada ciclo de 24 horas para garantizar que nuestros cuerpos funcionen de manera óptima y se recuperen de las toxinas de un día.

Asegurarse de que su ritmo circadiano funcione correctamente garantizará que sea menos probable que se enferme o desarrolle una enfermedad crónica.

Nuestro ritmo circadiano es un temporizador incorporado que ayuda a nuestro cerebro a activarnos para despertarnos, mantenernos con energía y luego relajarnos y tener sueño. Dependemos del sueño para ayudar a nuestro cuerpo a restaurar y reparar, eliminar toxinas y producir la energía que necesitamos durante otro período de 24 horas.

El sueño representa casi un tercio de nuestras vidas. La comida, el agua y el sueño son una trifecta de importancia para nuestra salud.

El sueño es importante para su salud física

Nuestros cuerpos dependen del sueño para regenerarse y rejuvenecer. Durante el sueño, nuestros cuerpos reparan y regeneran las células. Nuestros músculos se reparan cuando estamos en un estado de sueño y descanso. Se liberan hormonas importantes que ayudan a equilibrar el estado de ánimo, desencadenar la digestión y otras funciones necesarias para una salud adecuada.

Mientras dormimos, nuestros cuerpos conservan energía y ralentizan ciertas funciones que operan durante el día. Esto nos ayuda con nuestra longevidad y prolonga nuestra resistencia y nuestra esperanza de vida.

El sueño es importante para nuestra salud mental

Cuando dormimos, nuestro cerebro está muy activo. Están clasificando los eventos del día y categorizando la mente. Mientras dormimos, nuestro cerebro aumenta la actividad en las áreas que regulan el estado de ánimo.

Además, el cerebro depende de un sueño adecuado y de alta calidad para evitar que nuestra mente reaccione de forma exagerada durante el día. El sueño produce hormonas para sentirse bien que ayudan con la tolerancia y el razonamiento. Dormir muy poco puede desencadenar problemas de salud mental y hacer que sea mucho más difícil lidiar con los factores estresantes cotidianos.

El sueño es importante para nuestras defensas

Cuando dormimos, nuestro cuerpo crea proteínas que combaten las infecciones y la inflamación. Esto puede ayudarnos a evitar gérmenes, virus y más.

Además, la falta de sueño de alta calidad puede provocar problemas cardíacos, apnea del sueño, presión arterial alta y más. Los adultos necesitan una cantidad diaria recomendada de al menos 7 horas de sueño por noche para evitar estas afecciones.

3 actividades que alteran tu ritmo circadiano

Nuestro ritmo circadiano es un regulador natural del sueño / vigilia que funciona todo el día todos los días. El ritmo circadiano es lo que le da señales y energía para levantarse por la mañana y le indica que debe prepararse para acostarse por la noche. Prestar atención a este ciclo natural te ayudará a mantener un estilo de vida saludable lleno de mucha energía.

Si no tenemos cuidado, podemos desequilibrar nuestro ritmo circadiano y puede ser difícil volver a encarrilar las cosas una vez que se descarrilan. Nuestro ritmo circadiano puede verse afectado por factores biológicos o ambientales.

Aquí hay algunas actividades que pueden alterar su ritmo circadiano y dejarlo vulnerable a enfermedades o lesiones relacionadas con el sueño.

1. Trabajo por turnos

Nuestros cuerpos están diseñados para salir con el sol y ponerse con él también. Cuando trabajamos turnos inusuales que van en contra del ciclo natural de sueño / vigilia, pueden causar problemas. La mayoría de las personas no son aptas para el trabajo por turnos.. Los turnos de noche y de swing pueden requerir que rompa el ciclo e interrumpa la producción natural de melatonina y cortisol. Esto puede hacer que sea difícil dormir durante el día cuando está fuera de servicio y difícil trabajar por la noche cuando está de servicio.

Asegúrese de crear un entorno en el que pueda dormir lo suficiente cuando esté fuera de servicio. Resista la tentación de seguir adelante para tratar de mantener una rutina "normal". El sueño es vital, ya sea que trabaje de noche o durante el día. No posponga el sueño o puede desencadenar una serie de problemas de salud.

2. Ser un búho nocturno

Algunas personas no se cansan cuando deberían. Esto puede crear el hábito de permanecer despierto cuando el cuerpo naturalmente quiere dormir. Quedarse despierto hasta tarde de vez en cuando no hará mucho daño, pero Acostarse crónicamente después de las 11:00 p. m. puede contribuir a una interrupción del ritmo circadiano.. Si no puede conciliar el sueño u obtener el mínimo de 7 horas recomendadas, puede provocar fatiga crónica y problemas de salud peligrosos.

Resista la tentación de quedarse despierto hasta tarde más de unas pocas noches a la semana. Haga todo lo posible por mantener un horario saludable para ir a dormir y limitar las actividades que lo energizan o lo despiertan cuando debería estar durmiendo.

3. Uso de la tecnología antes de acostarse

No fue hace tanto tiempo que la tecnología a la hora de acostarse se limitaba a la televisión o la radio. Ahora hay una amplia gama de formas de estimularse a la hora de acostarse cuando debería relajarse. El tiempo frente a una pantalla es perjudicial para el ritmo circadiano y puede provocar insomnio e incluso depresión. Los teléfonos, tabletas y otras pantallas deben limitarse una o dos horas antes de acostarse y nunca deben usarse en la cama.

Cree una rutina saludable para la hora de acostarse que incluya dejar los dispositivos después de la cena. Participe en actividades calmantes y propicias para irse a dormir. Toma una ducha o un baño caliente, lee, baja la iluminación de tus habitaciones, bebe té caliente descafeinado. Aquí hay 8 rituales más a la hora de acostarse para dormir mejor de forma natural.

Los factores biológicos o ambientales pueden alterar nuestro ritmo circadiano. Cuando se trata de biología, es posible que no tengamos mucho control sobre cómo reacciona nuestro cuerpo al sueño, pero es importante evitar las cosas que están bajo nuestro control. No se arriesgue con su sueño, asegúrese de prepararse para el éxito y dormir lo mejor posible por la noche.

3 actividades que vuelven a encaminar su ritmo circadiano

Desplazarse por su alimentación en la cama no es compatible con su ritmo circadiano más de lo que lo es trabajar en el turno de noche.. Es importante proteger nuestro ritmo natural y trabajar con él para ayudarnos a mantenernos saludables y llenos de energía.

Si bien hay muchas formas de alterar el ritmo circadiano, también existen formas sencillas de volver a encarrilarlo.

Aquí hay 3 actividades que puede utilizar para maximizar el ciclo natural de sueño / vigilia de su cuerpo.

1. Sal a la luz

Nuestro ritmo está ligado a un reloj interno de 24 horas que está regulado por la salida y puesta del sol. Estar en la luz recuerda a nuestro cuerpo que debe estar activo y alerta. Las hormonas como el cortisol nos ayudan a mantenernos activos y nuestra digestión avanza, por lo que sentimos hambre y ganas de comer como combustible. Estar en la oscuridad desencadena la producción de melatonina y ralentiza nuestra digestión provocando somnolencia y letargo.

Salga al sol o incluso bajo un cielo nublado para ayudar a su cuerpo a encontrar su ritmo natural. Abra las cortinas de su casa y deje que entre la luz del sol o la luz del día. Evite mantener las cortinas corridas y la habitación demasiado oscura durante el día.

2. Cree y mantenga un horario de sueño

Cuando su cuerpo se despierta y se duerme a la misma hora todos los días, recupera el ritmo. Puede ayudar a que su ritmo circadiano alcance su estado óptimo estableciendo y manteniendo un horario de sueño regular. Determina cuándo necesitas despertarte cada mañana y cuenta hacia atrás de 7 a 8 horas para determinar cuándo debes estar en la cama para las horas recomendadas de sueño. Asegúrese de agregar una hora para prepararse y acostarse a tiempo.

Ayude a su familia a mantener y mantener un horario de sueño regular también. Toda la familia se beneficiará de un buen descanso nocturno y de tener un ritmo circadiano regulado.

3. Coma bien y haga ejercicio

Su cuerpo no depende de una función a la vez para ser lo mejor. El cuerpo trabaja en armonía y la mente y el cuerpo son uno. Lo que come y la cantidad de movimiento que realiza durante el día puede ayudar a establecer y mantener su ritmo circadiano.

Comer alimentos saludables contribuye a la salud general de su cuerpo. Comer alimentos con alto contenido de sal, grasa y azúcar puede causar problemas digestivos, problemas de presión arterial y enfermedades como la diabetes. Estos pueden afectar sus patrones de sueño. El ejercicio ayuda a crear hormonas estabilizadoras del estado de ánimo y desgasta su cuerpo para que esté cansado y listo para irse a la cama.

Asegúrese de comer una dieta saludable llena de grasas saludables, muchas frutas y verduras. Salga todos los días a la luz y aumente su ritmo cardíaco durante al menos 20 minutos. También puede caminar o hacer otros ejercicios de bajo impacto, incluido el trabajo en el jardín, que cumplen con los requisitos de exposición a la luz y ejercicio, todo en uno.

Hay cosas que puede hacer para volver a encarrilar su ritmo circadiano y mantenerlo allí. Coma bien, haga ejercicio y mantenga una hora regular para acostarse. Estos no solo ayudan con el sueño, sino que mejoran el estado de ánimo, combaten enfermedades y mantienen su cuerpo en forma.

Los mejores consejos para ayudarle a dormir más y mantener el ritmo

Nuestro ritmo circadiano es un maravilloso sistema integrado de regulación del sueño impulsado por la salida y la caída del sol.

Agregar algunos consejos más a su caja de herramientas lo ayudará a dormir mejor por la noche y a sentirse increíble cada mañana.

Aquí hay tres consejos principales más para ayudarlo a dormir más y mantener el ritmo.

Consejo principal n. ° 1 & # 8211 Haz de tu dormitorio un refugio para dormir

Consejo principal n. ° 2 & # 8211 Deja de beber después de la cena

Consejo principal n. ° 3 & # 8211 Considere una manta con peso

Estos consejos pueden marcar una gran diferencia y ayudarlo a conciliar el sueño y permanecer dormido. Esto ayudará a garantizar que su cuerpo entre en el estado de sueño REM (movimiento ocular rápido), que es el momento en que su cuerpo realiza el trabajo de reparación que necesita para el día siguiente.

Haz de tu dormitorio un refugio para dormir & # 8211 Su dormitorio debe estar diseñado para ayudarlo a dormir lo mejor posible por la noche. Para lograrlo, marque estas cosas de su lista:

Ropa de cama cómoda con sábanas que se sienten increíbles & # 8211 Compre sábanas y mantas de la más alta calidad que pueda pagar. Asegúrese de que su colchón sea cómodo y tenga las almohadas adecuadas para la posición para dormir que prefiera. Haga su cama todos los días y baje las sábanas justo antes de acostarse. Limpia y cambia las sábanas con frecuencia para mantenerlas frescas.

Entorno de temperatura controlada & # 8211 Mantenga la temperatura de su habitación más fresca para dormir mejor. Tener demasiado calor puede evitar que caiga en un sueño profundo. Para algunos, el ruido blanco de un ventilador también les ayuda a dormir mejor y además mantiene las cosas más frescas.

Asegúrate de que la habitación esté oscura & # 8211 La luz estimula la energía. Asegúrese de que su habitación esté oscura cuando duerma. Tener demasiada luz puede hacer que sea más difícil caer en el sueño REM profundo. Si es sensible y tiene el sueño ligero, demasiada luz podría ser un problema.

Deja de beber después de la cena. & # 8211 Una de las principales razones por las que las personas no duermen lo suficiente son los viajes frecuentes al baño durante la noche. Si bien es importante tomar suficiente agua todos los días, trate de consumirla durante el día y termine a la hora de la cena. Además, evite las bebidas con cafeína a primera hora de la tarde si tiene una hora de acostarse temprano.

Considere una manta con peso y otras ayudas para dormir & # 8211 Algunas personas duermen mejor cuando se sienten reconfortadas por una manta con peso. Es posible que haya visto técnicas de pañales que ayudan a los recién nacidos a dormir mejor en los primeros meses de vida. El mismo principio se aplica a niños y adultos de una manera ligeramente diferente. La presión ligera puede aliviar la ansiedad, que puede amplificarse por la noche y ayudar a las personas inquietas a dormir más profundamente.

Además, otras ayudas para dormir, como las máquinas de sonido para dormir, la meditación guiada para dormir o las aplicaciones diseñadas para ayudarlo a conciliar el sueño y permanecer dormido, pueden ser una buena idea para un mejor descanso nocturno.

Estos consejos principales seguramente lo ayudarán a aprovechar al máximo la hora de acostarse y a dormir mejor por la noche que en mucho tiempo. Vea cuáles funcionan mejor e incorpórelos a su rutina nocturna.


Cómo optimizar su ritmo circadiano

Si bien muchos de nosotros luchamos con un ritmo circadiano desequilibrado, podemos usar ciertas influencias externas, o zeitgebers, para optimizar nuestro horario de 24 horas.

Sea consciente de su exposición a la luz.

La exposición a la luz brillante durante el día y la evitación de la luz durante la noche es posiblemente el zeitberger más eficaz para mantener un ritmo circadiano saludable.

Trate de exponerse a la luz solar a primera hora de la mañana. Cuando eso no sea posible, el tipo correcto de fototerapia podría ser una opción secundaria. Los estudios han demostrado que la exposición a 2,000 a 2,500 lux de terapia de luz puede ayudar con ciertos trastornos del sueño y aliviar los síntomas de los trastornos depresivos mayores.

Por el contrario, bloquear la luz por la noche no es negociable. Esto puede ser un desafío en el mundo actual, ya que a menudo estamos expuestos a luz artificial y pantallas hasta altas horas de la noche.

Un pequeño estudio en hombres jóvenes mostró que la luz LED (común en las pantallas de computadora) en la noche disminuyó la melatonina (la hormona que regula nuestro ciclo de sueño-vigilia) y redujo la somnolencia en comparación con la luz sin LED. Vale la pena considerar el uso de bombillas incandescentes o halógenas por la noche (en lugar de lámparas fluorescentes compactas y LED) si no es posible reducir toda la exposición a la luz artificial.

En la medida de lo posible, haga todo lo posible para evitar las pantallas al menos una hora antes de acostarse. Si eso no es realista, existen bloqueadores de luz azul y software que cambian el tipo de luz emitida.

Para apoyar un ambiente de sueño saludable y oscuro, considere usar cortinas opacas o usar una máscara para los ojos por la noche.

Prioriza tu sueño.

Optimizar su horario de sueño al máximo de su capacidad es una obviedad cuando se trata de casi todos los aspectos de su salud, incluido el apoyo a su ritmo circadiano.

Considere establecer una hora regular para acostarse y despertarse para que pueda mantener un patrón de sueño-vigilia lo más normal y constante posible. (Idealmente, diseñe esto para que pueda dormir al menos de 7 a 8 horas cada noche). Esto significa irse a la cama y levantarse a la misma hora los días de semana. y fines de semana.

Esto es fundamental en todas las etapas de la vida: se ha demostrado que los padres que han establecido una hora fija para acostarse pueden mejorar los resultados de salud de sus hijos.

Si tiende a depender de las siestas, haga lo que pueda para pasar a dormir tanto como pueda por la noche. La evidencia sugiere que para aquellos que no duermen lo suficiente, extender el tiempo de sueño por la noche (en lugar de tomar siestas) respalda un mejor control del azúcar en la sangre, y los beneficios de hacerlo pueden ocurrir en tan solo tres días.

Como beneficio adicional, el sueño nocturno también respalda el equilibrio saludable de las hormonas reproductivas, como la testosterona, y la capacidad de regular mejor la elección de alimentos.

Considere el uso de melatonina.

Las sustancias que pueden cambiar nuestro ritmo circadiano se denominan cronobióticos. El más conocido de ellos es la melatonina, una hormona involucrada en el sueño que se secreta naturalmente unas dos horas antes del sueño.

En condiciones normales, cuando la melatonina se libera por la noche, suprime la activación del SCN por parte del sistema nervioso y nos ayuda a prepararnos para el descanso nocturno. Sin embargo, cuando estamos expuestos a la luz, nuestro SCN le indica a nuestra glándula pineal que detenga la producción de melatonina, que es una de las razones por las que evitar la luz durante la noche es tan crucial.

Cuando se toma como suplemento por la noche, la melatonina puede ayudar a restaurar un patrón más normal de su reloj biológico. El momento ideal para tomarlo varía según el tipo de melatonina y el suplemento que se use, pero he descubierto que puede ser útil probar varias formas de medir el tiempo: justo antes de acostarse, una hora antes de acostarse, dos horas antes de acostarse, en una tarde y la mañana siguiente en las que tiene un horario flexible para ver qué funciona mejor para usted.

La melatonina también podría ayudar con algo más que dormir. Un estudio en mujeres posmenopáusicas mostró que el uso de melatonina a largo plazo (aproximadamente un año) resultó en una mejor composición corporal debido a un aumento de la masa magra y una pérdida de grasa corporal.

Otro estudio de personas con diabetes tipo 2 que tienen problemas para dormir mostró que el uso de melatonina se asoció con niveles más bajos de hemoglobina A1C, un marcador de tres meses de regulación del azúcar en sangre.

Debido a su efecto sobre el ritmo circadiano, la investigación sobre la melatonina muestra que a menudo también se puede utilizar con éxito como parte de un plan de tratamiento en los trastornos del estado de ánimo.

Controle su consumo de cafeína.

La cafeína es una de las sustancias más queridas de la sociedad moderna, y puede que sea la que más pueda afectar el ritmo circadiano. La cantidad, el momento y la frecuencia de su ingesta, así como su genética (específicamente, su capacidad para eliminarla), son factores cruciales para determinar si se debe incluir o no cafeína en su plan.

La cafeína no solo puede cambiar la regulación de su reloj central, sino que también puede afectar el patrón diario de cómo se secreta la melatonina en su cuerpo. Apuntar a programar la cafeína más temprano en el día podría ayudar con los efectos secundarios a corto plazo de la interrupción del ritmo circadiano, como lo que sucede con los viajes entre zonas horarias cruzadas y el desfase horario.

Como regla general, intente eliminar la cafeína antes del mediodía. Si tiene problemas continuos para lograr un horario de sueño regular, considere eliminarlo por completo durante algún tiempo para ver si eso ayuda.

Hacer ejercicio regularmente.

El ejercicio regular tiene una multitud de beneficios para la salud, y la regulación de su ritmo circadiano es uno de ellos.

De hecho, este zeitgeber ocupa el segundo lugar solo después de la exposición a la luz. Algunos estudios con roedores incluso sugieren que la actividad regular puede potencialmente contrarrestar algunos de los efectos adversos de la exposición a la luz durante la noche. (Nota: Esto de ninguna manera sugiere que las consecuencias de quedarse despierto hasta tarde con los dispositivos electrónicos puedan cancelarse haciendo ejercicio al día siguiente. Eso puede causar un estrés indebido en el sistema y potencialmente empeorar las cosas).

Las investigaciones muestran que para quienes hacen ejercicio con regularidad, tanto la duración como la calidad del sueño mejoran. El ejercicio constante también puede apoyar los niveles de melatonina por la noche y ayudar a amortiguar el cortisol, una hormona del estrés principal que tiene un ritmo cíclico.

El entrenamiento de fuerza puede ofrecer algunos beneficios únicos, ya que el músculo resultante tiene su propio "mini reloj" periférico que participa en la regulación del azúcar en sangre. Se ha demostrado que el ejercicio aeróbico favorece el sueño, la frecuencia cardíaca y la presión arterial saludables.

Hay algunas investigaciones contradictorias sobre cuándo hacer ejercicio. Algunos estudios muestran que el momento óptimo probablemente dependa de su cronotipo. Por ejemplo, para el entrenamiento de resistencia y el levantamiento de pesas, el rendimiento muscular puede ser mejor en la mañana para los que se levantan temprano y más tarde en el día para los noctámbulos. Para el ejercicio aeróbico y cardiovascular, parece que lo óptimo es ceñirse a una hora constante del día sin importar su cronotipo.

Al final del día, la consistencia es el aspecto más crucial: haga lo que pueda para mantener un régimen de ejercicio equilibrado (es decir, cardio, fuerza y ​​recuperación) de forma regular.

Priorizar la socialización.

Nuestro comportamiento está estrechamente ligado a las funciones del SCN y nuestro reloj central. Aunque el SCN es relativamente resistente a los factores estresantes, el estrés social crónico y el aislamiento a menudo interrumpen nuestra actividad física regular y pueden influir negativamente en nuestros patrones de alimentación, los cuales pueden alterar nuestro ritmo circadiano.

Curiosamente, los estudios indican que el mejor momento para socializar (medido a través de patrones de risa y canto) generalmente alcanza su punto máximo entre las 8 y las 10 a.m., después de despertarse por el día. Esto podría tener algunas implicaciones para el comportamiento, el pensamiento creativo, las conversaciones y la contribución en reuniones de trabajo y círculos sociales.

Por el contrario, el mayor uso de la tecnología en la sociedad actual podría estar contribuyendo a cambiar los ritmos circadianos y el comportamiento social asociado. En un estudio de observación sobre la "adición de amigos" a través de plataformas virtuales, el compromiso tendió a alcanzar su punto máximo en las horas de la noche entre las 8 p.m. y medianoche, un momento en el que deberíamos relajarnos y desconectarnos de nuestras pantallas.

Ajusta el horario de tus comidas.

Ser consciente de cuándo y cuánto come puede tener efectos de gran alcance en su reloj circadiano.

Restringir su ventana de alimentación diaria, ciertas prácticas de ayuno (como el ayuno intermitente) y los métodos de restricción de calorías son todos prometedores para mejorar la función SCN y, por lo tanto, mejorar la salud.

Un estudio piloto mostró que cambiar la ventana de alimentación de comer todo el día (lo que significa que los primeros y últimos alimentos consumidos en un día están separados por más de 14 horas) a una ventana más corta de 10 a 11 horas proporcionó beneficios positivos, especialmente en el "mini relojes ”que se encuentran en tejidos como el hígado y el corazón. Cuando se lleva a cabo a largo plazo, esta forma de comer demostró que incluso podría reducir ciertos marcadores de enfermedad.

En estudios con animales, programar más alimentos densos en calorías para que caigan en un intervalo de tiempo diario más estrecho en lugar de comer todo el día (incluso cuando se consumen las mismas calorías totales) resultó en un peso corporal más saludable y un metabolismo mejorado. Esto incluyó una reducción del 12 por ciento del peso corporal, una reducción del 21 por ciento en los niveles de colesterol, marcadores inflamatorios más bajos, hormonas reguladoras del apetito más equilibradas y mejoras en la regulación del azúcar en sangre.

Si bien se necesita más investigación para determinar las mejores prácticas para los humanos en términos de la ventana "ideal" de alimentación para cada persona individual, hay suficiente evidencia para apoyar la noción de que las ventanas de alimentación programadas pueden ayudar a restablecer el ritmo circadiano. Algunas pruebas y errores pueden ayudarlo a determinar qué funciona mejor para usted.

Cuando sea apropiado, practicar una ventana de alimentación más corta, incorporar hábitos que proporcionen los nutrientes adecuados mientras permiten un déficit calórico y algunos protocolos de ayuno (bajo supervisión médica) prometen mantener un reloj circadiano saludable y proporcionar beneficios metabólicos. Asegúrese de trabajar con su equipo de atención médica para determinar la mejor ruta para usted.

Cíñete a un horario constante.

Teniendo en cuenta que nuestro ritmo circadiano es, bueno, un ritmo, tiene sentido que una rutina diaria predecible pueda ofrecer beneficios que quizás no veamos si mantenemos un horario errático. Lo mejor que pueda, intente programar su sueño, vigilia, comidas y ejercicio para mantener un patrón relativamente constante.

La mayoría de las personas luchan por mantener la coherencia los fines de semana en comparación con los días de semana. Trate de ser consciente de su hora de acostarse y de despertarse, y considere establecer un recordatorio que lo ayude a mantener la coherencia con el horario de sus comidas. Si sale a cenar, fíjese si cenar más temprano le ayuda a tener un horario nocturno que se asemeje más a sus días de semana.


Efectos de la luz en el reloj circadiano

Dos efectos de la luz se han cuestionado ampliamente en la investigación del sueño y del ritmo circadiano humano: (1) & # x000a0la supresión aguda de la melatonina en respuesta a la exposición a la luz y (2) & # x000a0la capacidad de la exposición a la luz para cambiar la fase circadiana. Sin embargo, estos dos efectos no surgen de una vía unitaria que dé como resultado una relación directa entre la supresión de melatonina y los cambios de fase. En la actualidad, existen pruebas acumuladas de que, de hecho, pueden ser separables [63]. Como consecuencia de & # x000a0, uno no debe utilizarse como & # x000a0proxy para el otro [106].

El sistema que media la supresión de la melatonina tiene una sensibilidad espectral & # x000a0 que es ampliamente consistente con la sensibilidad espectral de la melanopsina [17, 60, 88]. De manera similar, la sensibilidad espectral del cambio de fase circadiano muestra su efecto máximo cerca del pico de sensibilidad espectral de la melanopsina [101]. Sin embargo, esto no implica que los conos y bastones no puedan participar en estos efectos no visuales de la luz. De hecho, hay pruebas de que los conos sí contribuyen, aunque en una escala de tiempo & # x000a0diferente a la de los ipRGC [42].

Los efectos de la luz en la fase del reloj circadiano dependen del momento de exposición a la luz. Esto se resume formalmente en la curva de respuesta de fase (PRC), que describe la cantidad de desplazamiento de fase (en minutos y horas) que se logra mediante la exposición de la luz en una fase circadiana determinada. En términos generales, el efecto de la luz de la mañana es que hace avanzar el reloj, mientras que la luz de la tarde y la noche lo retrasa. El sistema circadiano humano se integra a través de múltiples exposiciones a la luz de tan solo cinco minutos [48], incluso la exposición intermitente a luz brillante puede cambiar la fase circadiana [43, 66]. Se ha demostrado que, en determinadas circunstancias, una serie de destellos de luz muy breves, destellos de luz en la escala de milisegundos puede provocar cambios de fase circadianos mayores que los provocados por la luz continua [59, 108].

Tanto la supresión de melatonina como los cambios de fase circadianos están modulados por la & # x0201chistoriafótica & # x0201d, es decir, la cantidad de luz vista durante el día [27, 44, 77]. Las influencias adaptativas a largo plazo de la & # x0201c dieta espectral & # x0201d en el mundo real siguen siendo un área importante de investigación [93].


¿Cuáles son los 4 tipos de ritmos biológicos?

Ahora bien, existen varios ritmos biológicos que gobiernan ciertos procesos en nuestro cuerpo, todos centrados en un período de tiempo específico. Estos cuatro ritmos biológicos representan el ciclo natural en el que las sustancias químicas o las funciones de nuestro cuerpo cambian con el tiempo:

  • El ritmo circadiano
  • El ritmo diurno
  • El ritmo ultradiano
  • El ritmo infradiano

El reloj interno de nuestro cuerpo (el SCN) regula todos estos.

Ahora, el ritmo diurno es esencialmente el ritmo circadiano cuando está sincronizado con el paso del día o la noche. Muy a menudo, esto se equipara con el ritmo circadiano, pero existen algunas diferencias. Es decir, este último también incluye ritmos fisiológicos como dormir, por ejemplo. Además, el ritmo diurno está específicamente ligado a la noche y al día, gobernado por el reloj diurno, mientras que el ritmo circadiano por definición incluye los comportamientos que se encuentran dentro de un ciclo de 24 horas.

Los ritmos ultradianos son ritmos que incluyen períodos de tiempo mucho más cortos. Los períodos se definen como que duran más de una hora, pero menos de un día. Sin embargo, estos ritmos también incluyen la circulación sanguínea, la secreción de la hormona del crecimiento, la excitación y la actividad intestinal. Los ritmos infradianos, sin embargo, son mucho más largos. Incluyen cosas como la menstruación, por ejemplo, o los ritmos estacionales.


Presione soltar

La vida en la Tierra está adaptada a la rotación de nuestro planeta. Desde hace muchos años sabemos que los organismos vivos, incluidos los humanos, tienen un reloj biológico interno que les ayuda a anticipar y adaptarse al ritmo regular del día. Pero, ¿cómo funciona realmente este reloj? Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young pudieron mirar dentro de nuestro reloj biológico y dilucidar su funcionamiento interno. Sus descubrimientos explican cómo las plantas, los animales y los humanos adaptan su ritmo biológico para sincronizarlo con las revoluciones de la Tierra.

Utilizando moscas de la fruta como organismo modelo, los premios Nobel de este año aislaron un gen que controla el ritmo biológico diario normal. Demostraron que este gen codifica una proteína que se acumula en la célula durante la noche y luego se degrada durante el día. Posteriormente, identificaron componentes proteicos adicionales de esta maquinaria, exponiendo el mecanismo que gobierna el mecanismo de relojería autosuficiente dentro de la célula. Ahora reconocemos que los relojes biológicos funcionan con los mismos principios en las células de otros organismos multicelulares, incluidos los humanos.

Con exquisita precisión, nuestro reloj interno adapta nuestra fisiología a las dramáticamente diferentes fases del día. El reloj regula funciones críticas como el comportamiento, los niveles hormonales, el sueño, la temperatura corporal y el metabolismo. Nuestro bienestar se ve afectado cuando hay un desajuste temporal entre nuestro entorno externo y este reloj biológico interno, por ejemplo, cuando viajamos a través de varias zonas horarias y experimentamos & # 8220jet lag & # 8221. También hay indicios de que la desalineación crónica entre nuestro estilo de vida y el ritmo dictado por nuestro cronometrador interior se asocia con un mayor riesgo de diversas enfermedades.

Nuestro reloj interior

La mayoría de los organismos vivos se anticipan y se adaptan a los cambios diarios en el medio ambiente. Durante el siglo XVIII, el astrónomo Jean Jacques d & # 8217Ortous de Mairan estudió las plantas de mimosa y descubrió que las hojas se abrían hacia el sol durante el día y se cerraban al anochecer. Se preguntó qué pasaría si la planta se colocara en constante oscuridad. Descubrió que, independientemente de la luz solar diaria, las hojas continuaban siguiendo su oscilación diaria normal (Figura 1). Las plantas parecían tener su propio reloj biológico.

Otros investigadores encontraron que no solo las plantas, sino también los animales y los humanos, tienen un reloj biológico que ayuda a preparar nuestra fisiología para las fluctuaciones del día. Esta adaptación regular se conoce como la circadiano ritmo, originario de las palabras latinas hacia significado & # 8220alrededor & # 8221 y muere significado & # 8220day & # 8221. Pero el funcionamiento de nuestro reloj biológico circadiano interno sigue siendo un misterio.

Figura 1. Un reloj biológico interno.Las hojas de la mimosa se abren hacia el sol durante el día pero se cierran al anochecer (parte superior). Jean Jacques d & # 8217Ortous de Mairan colocó la planta en constante oscuridad (parte inferior) y encontró que las hojas continúan siguiendo su ritmo diario normal, incluso sin fluctuaciones en la luz diaria.

Identificación de un gen reloj

Durante la década de 1970 y # 8217, Seymour Benzer y su alumno Ronald Konopka preguntaron si sería posible identificar genes que controlan el ritmo circadiano en las moscas de la fruta. Demostraron que las mutaciones en un gen desconocido alteraron el reloj circadiano de las moscas. Llamaron a este gen período. Pero, ¿cómo podría influir este gen en el ritmo circadiano?

Los premios Nobel de este año, que también estaban estudiando las moscas de la fruta, tenían como objetivo descubrir cómo funciona realmente el reloj. En 1984, Jeffrey Hall y Michael Rosbash, trabajando en estrecha colaboración en la Brandeis University en Boston, y Michael Young en la Rockefeller University en Nueva York, lograron aislar el período gene. Jeffrey Hall y Michael Rosbash luego descubrieron que PER, la proteína codificada por período, acumulado durante la noche y fue degradado durante el día. Por tanto, los niveles de proteína PER oscilan durante un ciclo de 24 horas, en sincronía con el ritmo circadiano.

Un mecanismo de relojería autorregulado

El siguiente objetivo clave era comprender cómo se podían generar y mantener tales oscilaciones circadianas. Jeffrey Hall y Michael Rosbash plantearon la hipótesis de que la proteína PER bloqueaba la actividad del período gene. Razonaron que mediante un circuito de retroalimentación inhibitoria, la proteína PER podría prevenir su propia síntesis y, por lo tanto, regular su propio nivel en un ritmo cíclico continuo (Figura 2A).

Figura 2A. Una ilustración simplificada de la regulación de retroalimentación del período gene.La figura muestra la secuencia de eventos durante una oscilación de 24 horas. Cuando el período el gen está activo, período Se produce el ARNm. El ARNm se transporta al citoplasma de la célula y sirve como plantilla para la producción de POR proteína. los POR la proteína se acumula en el núcleo de la célula, donde la período la actividad genética está bloqueada. Esto da lugar al mecanismo de retroalimentación inhibitoria que subyace al ritmo circadiano.

El modelo era tentador, pero faltaban algunas piezas del rompecabezas. Para bloquear la actividad del período El gen, la proteína PER, que se produce en el citoplasma, tendría que llegar al núcleo celular, donde se encuentra el material genético. Jeffrey Hall y Michael Rosbash habían demostrado que la proteína PER se acumula en el núcleo durante la noche, pero ¿cómo llegó allí? En 1994 Michael Young descubrió un segundo gen de reloj, eterno, que codifica la proteína TIM que se requiere para un ritmo circadiano normal. En un trabajo elegante, demostró que cuando TIM se unió a PER, las dos proteínas pudieron ingresar al núcleo celular donde bloquearon período actividad genética para cerrar el ciclo de retroalimentación inhibitoria (Figura 2B).

Figura 2B. Una ilustración simplificada de los componentes moleculares del reloj circadiano.

Tal mecanismo de retroalimentación reguladora explica cómo surgió esta oscilación de los niveles de proteínas celulares, pero las preguntas persisten. ¿Qué controló la frecuencia de las oscilaciones? Michael Young identificó otro gen, doble tiempo, que codifica la proteína DBT que retrasó la acumulación de la proteína PER. Esto proporcionó información sobre cómo se ajusta una oscilación para coincidir más estrechamente con un ciclo de 24 horas.

Los descubrimientos que cambiaron el paradigma de los galardonados establecieron principios mecanicistas clave para el reloj biológico. Durante los años siguientes se aclararon otros componentes moleculares del mecanismo de relojería, explicando su estabilidad y función. Por ejemplo, los ganadores de este año & # 8217s identificaron proteínas adicionales necesarias para la activación de período gen, así como por el mecanismo por el cual la luz puede sincronizar el reloj.

Mantener el tiempo en nuestra fisiología humana

El reloj biológico está involucrado en muchos aspectos de nuestra compleja fisiología. Ahora sabemos que todos los organismos multicelulares, incluidos los humanos, utilizan un mecanismo similar para controlar los ritmos circadianos. Una gran proporción de nuestros genes están regulados por el reloj biológico y, en consecuencia, un ritmo circadiano cuidadosamente calibrado adapta nuestra fisiología a las diferentes fases del día (figura 3). Desde los descubrimientos fundamentales de los tres galardonados, la biología circadiana se ha convertido en un campo de investigación vasto y altamente dinámico, con implicaciones para nuestra salud y bienestar.

Figura 3. El reloj circadiano anticipa y adapta nuestra fisiología a las diferentes fases del día. Nuestro reloj biológico ayuda a regular los patrones de sueño, la conducta alimentaria, la liberación de hormonas, la presión arterial y la temperatura corporal.

Publicaciones clave

Zehring, W.A., Wheeler, D.A., Reddy, P., Konopka, R.J., Kyriacou, C.P., Rosbash, M. y Hall, J.C. (1984). La transformación del elemento P con el ADN del locus del período restaura la ritmicidad a la Drosophila melanogaster mutante y arrítmica. Celda 39, 369–376.

Bargiello, T.A., Jackson, F.R. y Young, M.W. (1984). Restauración de los ritmos de comportamiento circadianos por transferencia de genes en Drosophila. Naturaleza 312, 752–754.

Siwicki, K.K., Eastman, C., Petersen, G., Rosbash, M. y Hall, J.C. (1988). Los anticuerpos contra el producto del gen del período de Drosophila revelan una distribución tisular diversa y cambios rítmicos en el sistema visual. Neurona 1, 141–150.

Hardin, P.E., Hall, J.C. y Rosbash, M. (1990). Retroalimentación del producto del gen del período de Drosophila sobre el ciclo circadiano de sus niveles de ARN mensajero. Naturaleza 343, 536–540.

Liu, X., Zwiebel, L.J., Hinton, D., Benzer, S., Hall, J.C. y Rosbash, M. (1992). El gen period codifica una proteína predominantemente nuclear en Drosophila adulta. J Neurosci 12, 2735–2744.

Vosshall, L.B., Price, J.L., Sehgal, A., Saez, L. y Young, M.W. (1994). Bloquea la localización nuclear de la proteína del período mediante una segunda mutación del reloj, atemporal. Ciencias 263, 1606–1609.

Price, J.L., Blau, J., Rothenfluh, A., Abodeely, M., Kloss, B. y Young, M.W. (1998). doble tiempo es un nuevo gen del reloj de Drosophila que regula la acumulación de proteínas PERIODO. Celda 94, 83–95.

Jeffrey C. Hall nació en 1945 en Nueva York, Estados Unidos. Recibió su doctorado en 1971 en la Universidad de Washington en Seattle y fue becario postdoctoral en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena de 1971 a 1973. Se unió a la facultad de la Universidad Brandeis en Waltham en 1974. En 2002, se asoció con la Universidad de Maine.

Michael Rosbash nació en 1944 en Kansas City, Estados Unidos. Recibió su doctorado en 1970 en el Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge. Durante los siguientes tres años, fue becario postdoctoral en la Universidad de Edimburgo en Escocia. Desde 1974, ha sido profesor de la Universidad Brandeis en Waltham, EE. UU.

Michael W. Young nació en 1949 en Miami, Estados Unidos. Recibió su doctorado en la Universidad de Texas en Austin en 1975. Entre 1975 y 1977, fue becario postdoctoral en la Universidad de Stanford en Palo Alto. Desde 1978, ha sido profesor de la Universidad Rockefeller en Nueva York.

Ilustraciones: © El Comité Nobel de Fisiología o Medicina. Ilustrador: Mattias Karlén

La Asamblea Nobel, compuesta por 50 profesores del Karolinska Institutet, otorga el Premio Nobel de Fisiología o Medicina. Su Comité Nobel evalúa las nominaciones. Desde 1901, el Premio Nobel se otorga a los científicos que han realizado los descubrimientos más importantes en beneficio de la humanidad.

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Doce galardonados fueron galardonados con el Premio Nobel en 2020, por los logros que han conferido el mayor beneficio a la humanidad.

Su trabajo y descubrimientos van desde la formación de agujeros negros y tijeras genéticas hasta los esfuerzos para combatir el hambre y desarrollar nuevos formatos de subastas.


¿Cuáles son los efectos de la luz azul sobre la salud ocular y los ritmos circadianos?

En la era digital, nuestro día a día está cada vez más rodeado de luz artificial creada por filamentos de luz y dispositivos digitales. La luz solar natural no puede penetrar las paredes gruesas en los grandes centros comerciales, lo que significa que los accesorios de iluminación comercial se construyen como reemplazo. El uso tradicional de lápiz y papel ha disminuido con las pantallas de computadora ahora en casi todos los hogares, 762.15 por cada 1,000 personas en los EE. UU. Combinado con la nueva generación de tabletas y dispositivos de teléfonos inteligentes. El aumento de la exposición a un cierto tipo de luz emitida por dispositivos de iluminación y digitales conocidos como "luz azul" se ha documentado en la prensa sensacionalista y en muchos artículos de revistas en el último milenio. La luz de longitud de onda corta, como la luz ultravioleta y la luz azul, tiene un nivel más alto de energía, se requiere menos para causar daño severo a la retina y las estructuras oculares. Los diodos emisores de luz introducidos recientemente producen más luz azul que las formas anteriores de iluminación artificial. Dado que la degeneración macular relacionada con la edad es la principal causa de ceguera en el mundo occidental y el número de pacientes que probablemente aumentará con la edad de la población, la exposición a la luz azul se ha destacado como uno de los factores de riesgo. Además, los estudios sobre los efectos de la exposición a la luz azul sobre el sueño y la melatonina también han estado en el centro de atención debido al creciente número de personas que luchan con el sueño, los insomnes. Esta revisión de la literatura tiene como objetivo analizar la integridad de la literatura existente, lo que permite una comprensión integral del tema, además de resaltar cualquier área que requiera una mayor investigación.

Abreviaturas de uso frecuente

AMD / ARMD: degeneración macular relacionada con la edad
Diodos emisores de luz LED
Luz ultravioleta ultravioleta
ROS- Especies reactivas de oxígeno
EPR: epitelio pigmentario de la retina
NLRP3- Familia de receptores de tipo dominio de oligomerización de unión a nucleótidos, inflamasoma de proteína 3 que contiene dominio de pirina
LIO- Lente intraocular
SCN- Núcleos supraquiasmáticos
IpRGC: célula ganglionar retiniana intrínsecamente fotosensible
BB- Gafas de bloqueo azul
CL- Lentes transparentes
ILC- Cruces de línea inapropiados

1. 1 Introducción a la luz y sus características

La luz es una forma especial de energía electromagnética, explicaron Youssef et al. (2011). La luz que interactúa con el ojo se conoce como radiación óptica e incluye múltiples longitudes de onda, incluida la luz ultravioleta (100-400nm), la luz visible (400-760nm) y, por último, la infrarroja (760-10 000+). La iluminación industrial está cambiando cada vez más de lámparas de vapor de sodio de alta presión a nuevos diodos emisores de luz (LED). Los LED funcionan cuando se aplica voltaje a semiconductores cargados negativamente, esto hace que los electrones se combinen y generen una unidad de luz conocida como fotón. En términos simples, un LED es un chip químico incrustado en una cápsula de plástico (Pawson y Bader, 2014). Para septiembre de 2016, la iluminación incandescente ya no estará disponible, por lo que es importante saber más sobre nuestra próxima generación de iluminación, diodos emisores de luz. Los LED ahora producen luz blanca artificial de tres maneras y se muestra en la imagen a continuación:

Figura 1: La luz blanca se puede lograr con LED de tres formas Lougheed (2014)

En la era digital, nuestros ojos están cada vez más expuestos a la luz de los terminales de visualización de vídeo fabricados con LED. Los científicos e investigadores recién ahora están comenzando a investigar los efectos a largo plazo de la luz diaria dañina (Kitchel, 2000). Uno de los enfoques de esta revisión de la literatura se encuentra entre los productos LED domésticos cada vez más frecuentes que emplean un chip que emite luz azul y está rodeado por una capa de fósforo amarillo. Los LED blancos convertidos en fósforo consisten en un chip de GaN emisor de color azul sobre el que se recubre fósforo. Tras la excitación, el chip de GaN produce emisiones de radiación que contienen más de dos o tres colores.La luz resultante se verá blanca a simple vista, aunque puede presentar un pico en el extremo del espectro de luz azul de longitud de onda corta en longitudes de onda de 460-500 nm (Lougheed 2014).

La luz tiene muchas funciones en los procesos humanos; es un potente estímulo para regular los sistemas circadianos, hormonales y de comportamiento. Estos efectos biológicos y de comportamiento de la luz están influenciados por distintos fotorreceptores en las células ganglionares de la retina intrínsecamente fotosensibles que contienen melanopsina (Lucas et al. 2014). El propósito de esta revisión de la literatura es evaluar la investigación publicada sobre los efectos de la luz azul que afectan la salud ocular y los ritmos cardíacos.

1.2 La protección natural de los ojos contra la luz nociva.

La retina es parte del sistema nervioso central y es la única parte que está expuesta a la luz irradiada entre las longitudes de onda de 400 nm y 780 nm (Osbourne et al. 2014). Debido a la estructura especializada de la retina, el ojo tiene el mayor riesgo de daño por luz en comparación con la piel, por ejemplo (Glickman 2011). Los ojos tienen múltiples mecanismos naturales que protegen la retina de la exposición excesiva a la luz. La geometría ocular en forma de párpados bloquea parcialmente la luz que ingresa al ojo a través de la pupila. Una respuesta directa a la luz brillante, entrecerrar los ojos, protege aún más la retina de una exposición excesiva. Además, a través de la luz papilar, los niveles de luz refleja se ajustan, lo que significa que diferentes niveles de luz llegan a la retina (Rozanowska 2015). Los ojos tienen dos fuentes importantes de tejido natural donde se absorbe la radiación electromagnética. En primer lugar, la córnea absorbe toda la radiación ultravioleta por debajo de 295 nm. Dentro de este rango, incluye toda la luz UVC (100-280nm) y la mayoría de luz UVB (280-315nm) y luz UVA (315-400nm). En segundo lugar, el cristalino absorbe un rango estrecho de UVB y toda la luz UVA transmitida (Youseff (2011). Las longitudes de onda infrarrojas superiores a 1400 nm son absorbidas en gran medida por las moléculas de agua y, por lo tanto, no penetran en las estructuras anteriores (Glickman 2011). El pigmento macular actúa como un filtro óptico. En el ojo de una persona joven, la transmitancia ocular de la luz azul a 450 nm es muy alta, llegando a cerca del 90%. Esto es importante ya que podría contribuir a los problemas creados por la exposición a la luz azul, como el insomnio y la edad. degeneración macular (DMAE). Por otro lado, la transmitancia de los lentes de edad avanzada es mucho menor y tiene una variación interindividual considerable, pero en general no alcanza el 75% hasta las longitudes de onda de 540 nm. En contraste con los ojos afáquicos, en los que La energía de longitudes de onda cortas superiores a 310 nm, incluidos los rayos UVA y la luz azul, incidirá en la retina (Algvere et al. 2006).

2.1 La luz azul y la retina

El ojo de los mamíferos detecta la generación de imágenes, pero también es capaz de detectar cambios en la luz ambiental que resultan en respuestas que no forman imágenes (Arendt & amp Broadway 1986). Sin embargo, el ancho de banda de 360 ​​a 550 nm penetra hasta la retina y contiene fotones que son cada vez más energéticos y pueden dañar la retina. Hay tres tipos de lesiones que pueden ocurrir en la retina, fototermales, fotomecánicas y las fotoquímicas más relevantes. La exposición breve a luces extremadamente brillantes puede causar una lesión fototérmica inmediata. Considerando que, la exposición a la luz durante un período de tiempo prolongado puede resultar en cambios químicos en las células de la retina que pueden resultar en la muerte de las células de la retina. Esto se conoce como lesión fotoquímica. El daño causado por la luz azul aumenta la presencia de oxígeno y sugiere que el mecanismo básico de la lesión fotoquímica es la producción fotodinámica de radicales libres a partir de la combinación tóxica de luz y oxígeno (Beatty et al. 2015).

Un estudio realizado por Kuse et al. (2014) investigaron células fotorreceptoras marinas cultivadas que se mantuvieron con suero bovino fetal y una atmósfera humidificada para replicar las condiciones in vivo. La metodología utilizada en este estudio fue la más cercana a ver realmente los efectos de la exposición aguda prolongada al ojo. Las 661 células se sembraron a una densidad de 3 x 103 células por pocillo en placas de 96 pocillos y se incubaron durante 24 horas en una atmósfera de CO2 humidificada a 37 ° grados. Después de esto, las células se trataron con N-acetilcisteína (NAC) y se incubaron durante 1 hora. Además, las células se expusieron a 450 lux de luz LED azul (464 nm) 1.600 lux para luz LED blanca (el pico de longitud de onda es de 456nm y 553nm) y 2.500 lux para luz LED verde de 522 nm. A continuación, las 96 placas se incubaron durante 12 horas junto con las células de control obtenidas del mismo stock y se trataron de forma idéntica. Esto eliminó cualquier sesgo preexistente, que puede provenir de la luz o la temperatura. Kuse y col. (2014) evaluaron la relación entre las especies reactivas de oxígeno (ROS) generadas a través de la exposición a las luces LED de tres colores durante 24 horas. Los resultados encontraron que la luz LED azul inducía una alta producción de ROS en comparación con la luz LED blanca y la luz LED verde. Sin embargo, sería poco realista que una persona normal estuviera expuesta a 24 horas de luz en nuestro día a día. Por lo tanto, se realizó el mismo experimento durante 6 horas, lo que también indujo la producción de ROS. Específicamente, la luz LED azul indujo un aumento de ROS de 1,4 veces y la luz LED blanca aumentó la exposición indujo un aumento de ROS de 1,2 veces. Es importante tener en cuenta que la exposición a la luz LED verde no afectó y no indujo un aumento de ROS.


Fig 2.0 Representación de la producción de ROS después de la exposición a tres tipos de luz en comparación con el control (Kuse et al. 2014)

Al observar el diagrama anterior, podemos ver que la luz LED azul aumentó la producción de ROS, cambió el nivel de expresión de proteínas y agregó opsina de longitud de onda corta, lo que resultó en un daño celular severo. Aunque la luz LED azul dañó las células retinianas primarias y era fotorreceptora específica, un conocido antioxidante N-Acetilcisteína (NAC) protegía contra el daño celular dañino inducido por la luz LED azul. Esto puede justificar la investigación sobre cómo aumentar los niveles de NAC de forma similar a los carotenoides con suplementos. La luz LED blanca (el pico de longitud de onda es de 456nm y 553 nm) es lo que normalmente experimentamos que emiten los dispositivos digitales. De la investigación podemos deducir que el componente de luz azul de la luz blanca también causa ROS. Esto es más relevante para los ejemplos de fuentes de luz artificial que se utilizan hoy en día donde se emite luz azul, en lugar de la exposición a una fuente de luz azul independiente de 450 lux.

1.4 Pruebas clínicas de animales expuestos a la luz azul

El estudio de Ham y Ruffalo en 1978 es un ensayo histórico sobre los cambios pigmentarios debidos a la luz azul. A pesar de que esta investigación se remonta a más de 30 años, se ha incluido en este estudio de revisión debido a los argumentos clave que plantea. Aquí se llevó a cabo un análisis histológico de 20 ojos de monos rhesus con un sistema óptico de lámpara de xenón de 2500 W con filtro de paso de banda estrecho (6 nm) a 441 nm. La lámpara de xenón era un haz retiniano de 1 mm de diámetro, centrado en la fóvea y cubría la mayor parte de la mácula. Estos animales realizaron pruebas diarias de agudeza visual, tanto antes como después de la exposición. Las muestras examinadas después de 1 hora de exposición a la luz encontraron que la retina neural, el epitelio pigmentario de la retina (EPR) y la coroides parecían inalterados, excepto por un pequeño número de núcleos de bastón con cromatina agrupada y algunas células cónicas densas. Lo mismo sucedió a las 24 horas. Después de 48 horas, se documentó un cambio dramático.

Fig. 3.0 Histología de las lesiones retinianas 48 horas después de la exposición (Ham & amp Ruffalo 1978)

A. Respuesta de la tinción con RPE tras una exposición prolongada a la luz azul. El epitelio de pigmento justo por encima de la membrana de Bruch (BM) está dañado en más del 90% del área de la imagen. Las áreas con flechas son macrófagos en el espacio sub-retiniano, que contienen melanina y restos de membrana. Los segmentos externos del fotorreceptor (OS) parecen no estar dañados.
B, Respuesta del EPR y coroides después de la exposición a la luz azul. Daños extensos evidentes y alteración del EPR, macrófagos presentes en el espacio subretiniano congestionados con melanina y restos de membrana.
El EPR se rompió y se observó el daño coroideo que lo acompañaba. La característica más evidente de la lesión fue un cambio pigmentario, por lo que el EPR sufrió hipopigmentación. La lesión se caracterizó por estos cambios pigmentarios que se detectaron por primera vez 48 horas después de la exposición a través del examen del fondo de ojo. Esta lesión inicial se localizó en gran parte en el EPR, provocando un daño generalizado y algo de necrosis de las células.

1.5 Los efectos de la luz azul sobre la degeneración macular relacionada con la edad

El estudio fundamental de Ham y Ruffalo abrió más canales para el desarrollo de la investigación sobre los efectos de la luz azul a nivel celular. El daño oxidativo y el estrés del retículo endoplásmico de la luz azul están relacionados con la patogénesis de la degeneración macular relacionada con la edad (Zhao et al. 2014). La degeneración macular relacionada con la edad, comúnmente llamada AMD o ARMD, es una de las principales causas de discapacidad visual en todos los países industrializados, especialmente entre las personas mayores de 65 años (Biswas y Raman 2002). En ARMD, el epitelio pigmentario de la retina (EPR) se vuelve progresivamente disfuncional que luego eventualmente se degenera, causando la muerte de los fotorreceptores y la pérdida de la función visual. ARMD se presenta en dos formas principales, a saber, "húmedo" o "seco". El primero se denomina así debido al crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, un proceso llamado angiogénesis, aunque es menos común que el seco (o no neovascular) y se asocia con una pérdida de visión más grave (Biswas y Raman 2002). Las primeras manifestaciones clínicas de la DMAE son los cambios de pigmento y la presencia de depósitos focales de detritos extracelulares denominados Drusens (Abdelsalam et al. 1999). Estos depósitos se forman entre el EPR y la retina externa, específicamente una membrana de muchas capas llamada membrana de Bruch. Tenemos dos carotenoides principales característicamente de color amarillo, la zexantina y su isómero luteína. En el ojo, estos dos carotenoides se encuentran específicamente en la mácula humana, específicamente dentro de la capa de fibra de Henle (O’Hare et al. 2015). Los carotenoides tienen un espectro de absorbancia con un pico de 460 nm, por lo que actúan como un filtro natural para la luz azul y la radiación ultravioleta (Krinsky et al. 2003).

Un factor que contribuye a la patogénesis de la ARMD es la acumulación lisosomal excesiva de lipofucina en las células del EPR que impide la actividad metabólica (Delori 1998). El receptor de señalización inmune innato implicado en la patología de las células del RPE en la patogénesis de la AMD es la familia de receptores de tipo dominio de oligomerización de unión a nucleótidos, el inflamasoma de la proteína 3 que contiene el dominio de pirina (NLRP3). Brandstetter y col. (2015) utilizaron un modelo de cultivo celular RPE, donde se demostró que el estrés fotooxidativo por irradiación con luz azul activaba el infalmmasoma (NLRP3). Esta activación media la permeabilización de las membranas lisosomales con la subsiguiente fuga citosólica de enzimas lisosomales. Se amplifica aún más por el fotosensibilizador lipfuscina que se acumula en el EPR in vivo con la edad y tiene la concentración más alta en la mácula. Se ha informado la activación del inflamasoma NLRP3 en el EPR en la DMAE tanto atrófica como neovascualar. Por lo tanto, este mecanismo molecular de activación del inflamasoma inducida por la luz azul en el EPR vincula factores patogénicos clave de la ARMD. Debido a los tipos de estrés oxidativo mencionados, se reclutan macrófagos y se secretan citocinas inflamatorias en el área macular (Narimatsu et al. 2015).

Por otro lado, un estudio de Hirakawa et al. (2008) que evaluó la exposición a la luz solar y la maculpouathy relacionada con la edad no tuvieron evidencia concluyente. Con la luz solar, estamos naturalmente expuestos a niveles moderados de luz azul, por lo tanto, una mayor exposición teóricamente causaría un aumento de la maculpouathy relacionada con la edad. Los datos recopilados en este estudio no apoyan firmemente ningún estrés oxidativo fotoquímico que exacerbe la DMAE debido a la luz solar. Esto puede deberse a la metodología Hirakawa et al. se utiliza para observar la longitud de las arrugas faciales y el área de hiperpigmentación, que se consideran asociadas con la exposición al sol.

1.5 Lentes intraoculares que filtran la luz azul

El estudio de Ham y Rufflow en 1978 describió los efectos de la luz azul en los mamíferos. A medida que aumenta la población, aumentará el número de cirugías de cataratas, por lo que los cirujanos de cataratas están cada vez más interesados ​​en el color de una lente intraocular (LIO) utilizada en su quirófano. Una pregunta que puede surgir con respecto a la función visual, la DMAE y el ritmo circadiano es si hay algún beneficio al usar una lente de filtrado de luz azul (Ayaki et al. 2014). El proceso de envejecimiento natural del cristalino significa que se vuelve cataracto y absorbe más luz de longitud de onda más corta (Youseff 2011). Este proceso ocurre a través de la deposición de cromóforos que disminuye la transmisión de luz azul a través del cristalino en un 0,75% por año en promedio. Cuando se quita una catarata, se quita este filtro protector, lo que aumenta la cantidad de luz de longitud de onda corta que llega a la retina (Lavric y Pompe 2014). En teoría, un filtro de luz azul debería reducir eficazmente la fototoxicidad creada por la luz azul (Herbst et al. 2012). Los filtros XCC de luz azul (lente SN60AT que tiene un filtro IMPRUV) tienen una apariencia teñida de amarillo (el amarillo complementa el color azul), estos filtros se iluminan hasta aproximadamente 400 nm. También se fabrican filtros de lente naranja (PCC40Y), que se ha demostrado que filtran más luz azul pero eliminan parte del espectro de luz visible filtrando hasta 550 nm (Díez-Ajenjo et al. 2014).
Un ensayo clínico de Kara-Junior et al. se realizó en 2011, se estudiaron los posibles efectos secundarios y la protección potencial 5 años después de la implantación de una LIO. Se utilizaron dos lentes intraoculares, una que filtraba la luz ultravioleta y azul (SN60AT) frente a un filtro de luz ultravioleta (SA60AT) únicamente. El estudio utilizó a 30 pacientes, de los cuales 60 ojos a su vez fueron evaluados. La asignación aleatoria de cualquier LIO se implantó en cada ojo. El estudio de cohorte no encontró hallazgos significativos de tomografía de coherencia óptica o clínica en términos de DMAE y la protección de la LIO teñida en la mácula sigue sin estar clara. La lente SN60AT utilizada en el estudio filtró hasta 400 nm de luz de longitud de onda corta. Sabemos que la luz azul se emite después de 400 nm en el espectro de luz y picos entre 450-500 nm, por lo tanto, la lente SN60AT no corta la luz azul y es un defecto del producto. Esto podría haber comprometido el estudio, pero no se encontraron hallazgos clínicos incluso con luz superior a 400 nm transmitida a través del lente.

3.1 La participación de la luz azul en los ritmos circadianos

El insomnio se ha asociado con irregularidades en la sincronización de los ritmos circadianos. Estas dificultades suelen ser crónicas en lugar de agudas y van acompañadas de una cantidad total de disminución del sueño, deterioro del funcionamiento diurno y estados de ánimo agitados y ansiedad. Hay dos tipos de síntomas de insomnio, el insomnio de inicio del sueño y el de despertar temprano en la mañana, estos pueden denominarse ritmo circadiano anormal. Los ciclos de sueño y vigilia a lo largo de un período de 24 horas están regulados por una interacción sofisticada entre dos mecanismos biológicos: los procesos homeostático y circadiano. El proceso homeostático es aquel que se refiere al aumento de la presión para dormir con vigilia continua, similar a un aumento del hambre a medida que uno se queda sin comer. Una vez dormido, la dosis de sueño disminuye rápidamente en las etapas iniciales antes de disminuir a un ritmo más lento durante el período de sueño restante. El segundo proceso explorado más a fondo en esta revisión de la literatura está involucrado en la regulación del sueño a través del proceso circadiano, que es en gran medida independiente del tiempo de vigilia anterior y, por lo tanto, es distinto del proceso homeostático. La propensión al sueño está regulada por este proceso circadiano a través de ciclos autosuficientes de actividad fisiológica, conocidos como ritmos circadianos. Estos ritmos son originados y regulados por el reloj corporal ubicado en los núcleos supraquiasmáticos (SCN) (Edinger 2013).

3.2 Fotorreceptores y ritmo circadiano

Un artículo de Woodland Hasting y Beatric M. Sweeney probó la capacidad de múltiples longitudes de onda de luz para cambiar el ritmo circadiano en un dinoflagelado marino Gonyaulax en 1958. Nadie en su milenio pensó que tuviera alguna relevancia para los humanos, cuyos ritmos circadianos eran entonces ampliamente se cree que es relativo a las intensidades de la luz. La investigación de Woodland Hasting y Beatric M. Sweeney fue un hito pasado por alto en la investigación de la luz azul que solo se reconoció recientemente en las últimas dos décadas, cambiando las opiniones desinteresadas. La luz restablece el ritmo circadiano humano, pero la misma luz azul que tiene el impacto más fuerte en los dinoflagelados tiene el poder equivalente para restablecer nuestros ciclos de sueño y vigilia. Aunque la mayoría de las longitudes de onda visibles pueden descansar el ciclo, la luz azul de longitud de onda corta hace el trabajo de manera más convincente. En 1998, un importante descubrimiento de las células ganglionares retinianas de melanopsina condujo al hallazgo de un nuevo tipo de fotorreceptor en el ojo. “Estos efectos biológicos y de comportamiento de la luz están influenciados por un fotorreceptor distinto en el ojo, las células ganglionares de la retina intrínsecamente fotosensibles (ipRGC) que contienen melanopsina, además de los conos y bastones convencionales” (Lucas et al. 2014, p. 1). Estas células proporcionan señales al reloj maestro del cerebro (SCN) que proporciona entretenimiento a los ciclos de luz y oscuridad (Holzman 2010). La melanopsina está estructural y evolutivamente más estrechamente relacionada con las opsinas de los fotorreceptores rabadoméricos de invertebrados que con los fotorreceptores ciliares que usamos los vertebrados (Borges et al. 2012).

Fig 4.0 (A) Circuitos retinianos relevantes en humanos (B) Mecanismos fotorreceptivos de la entrada de irradiancia retiniana (Lucas et al. 2014)
Como se muestra en la Fig. 4.0 esquemática (A), todas las clases de fotorreceptores de la retina están aguas arriba de la respuesta de la luz para la respuesta circadiana, neuroendocrina y neuroconductual a la luz. Las respuestas que no forman imágenes se originan en la retina y se atribuyen a una clase específica de células ganglionares de la retina (ipRGC). La fotosensibilidad directa de las ipRGC expresa melanopsina, lo que les permite responder a la luz incluso si están aisladas de la retina. En el sitio, se conectan a los conos y varillas retinianas externas a través de un circuito retiniano convencional. En el esquema se muestran las conexiones principales con células bipolares de cono (en CBC) que las conectan a conos y a través de células amacrinas (todas) y células bipolares de varilla (RBC), fotorreceptores de varilla. Debido a esta red de conexiones, el patrón de disparo de las ipRGC puede estar influenciado tanto por la fotorrecepción intrínseca de malanopsina como por las señales extrínsecas que se originan en las varillas y en cada uno de los tipos de conos espectralmente distintos (mostrados en rojo, verde y azul). La Fig. 4.0 (B) muestra una serie de mecanismos fotorreceptivos, "(R para opsina de varilla MC para opsina de cono M: LC para Opsina de cono L SC para opsina de cono S y M para melanopsina)" (Lucas et al. 2014, p 3) , cada uno responsable de absorber la luz de acuerdo con su propio perfil de sensibilidad espectral, generando una medida distinta de luminancia. El recableado de la retina combina las cinco entradas y dentro del propio ipRGC produce una señal integrada que se envía a los centros que no forman imágenes en el cerebro (Lucas et al. 2014).

Provencio y col. (2000) afirmaron que el descubrimiento de la melanopsina es el más sensible en las longitudes de onda que van desde 420 a 480 nm (luz azul). Holzman (2010) luego redujo esto aún más, a través de 10 estudios publicados que incluyen humanos, roedores y monos. Holzman descubrió que la sensibilidad máxima parecía abarcar entre 459 y 485 nm. Un estudio de Lockley et al. (2003) estudiaron 16 sujetos sanos.Brevemente, los sujetos fueron estudiados durante nueve días consecutivos en un ambiente libre de señales de tiempo y luego se evaluaron las fases circadianas monitoreando el perfil secretor de melatonina durante dos métodos de rutina constante, antes y después de la exposición a la luz monocromática. Los sujetos fueron asignados al azar en un ensayo clínico para la exposición a luz monocromática de 460 nm o 555 nm (+/- 10 nm de ancho de banda de medio pico de igual densidad de fotones). A continuación, se midieron las irradiaciones con un radiómetro IL1400 y un detector SEL-033 / F / W. La exposición a la luz monocromática provocó un retraso en la producción de melatonina en todos los sujetos. La exposición a 6,5 ​​horas de luz monocromática de 460 nm causó un retraso de fase significativamente mayor que la exposición a luz monocromática de longitud de onda más larga a 555 nm. Los resultados demostraron que la fuerza de la luz en los ritmos circadianos de cambio de fase en los seres humanos depende de la longitud de onda y que el marcapasos circadiano humano es más sensible a la luz de longitud de onda corta (460 nm) en comparación con la luz visible de longitud de onda más larga (555 nm).


Fig 5.0 Perfiles individuales de melatonina. Primero 2 horas antes, luego áreas encuadradas durante y 4 horas después de la exposición de 6,5 horas a dos tipos de luz monocromática (Lockley et al. 2003)

A raíz de este estudio, varios investigadores, incluidos Lockley et al. hizo un proyecto similar con Gooley et al. (2010) que siguió una metodología similar a su artículo revisado anteriormente. Esta vez usando una muestra de 66 sujetos de salud que nuevamente hicieron un estudio de hospitalización de 9 días. Los resultados confirmaron lo que se había encontrado anteriormente, mostrando la melatonina suprimida por luz azul de 460 nm después de 6,5 horas de exposición. Si bien ya se estableció que los estudios demostraron que la sensibilidad máxima del marcapasos circadiano a la luz es el desplazamiento al azul en relación con el sistema fotópico visual de tres conos, es en el cuarto cuarto de la exposición a la luz de 6.5 horas, una diferencia en la sensibilidad relativa logarítmica. en estas longitudes de onda de luz blanca y azul fue consistente con una respuesta de melanopsina solamente. Sobre la base de los estudios del cambio de longitud de onda corta en la sensibilidad espectral, Gooley et al. (2010) plantearon la hipótesis de que los receptores de cono proporcionan una supresión temporal del ritmo circadiano, mientras que la melanopsina envía señales de información luminosa de forma continua a través de una exposición prolongada a la luz. Esto concuerda con la interpretación de un individuo ciego sin funcionalidad de varilla o cono detectable. Las pruebas mostraron niveles constantes de supresión de melatonina a lo largo de una exposición de 6,5 horas a luz de 460 nm, mientras que la luz de 555 nm no suprimió la melatonina en absoluto.

3.3 Reducir la exposición a la luz azul

Un estudio cuantitativo realizado recientemente por Van der Lely et al. (2015) incluyó el estudio de trece estudiantes varones sanos de secundaria entre las edades de 15 y 17 años. El estudio duró 16 días y se organizó en dos partes de estudio con un diseño cruzado equilibrado que estaba separado por un período intermedio de 1 semana a 5 semanas. . El estudio comprendió una estadía de 15,5 horas en el laboratorio y una semana adicional de deambulación previa. Los participantes mantuvieron sus ciclos habituales de sueño-vigilia y no se les permitió salir por la noche o tomar una siesta durante los 3 días anteriores al elemento en el laboratorio. También se restringieron las bebidas con cafeína y el consumo de alcohol se limitó a tres vasos por semana. La parte ambulatoria comprometía a los participantes que usaban anteojos bloqueadores azules teñidos de naranja (BB) o anteojos de igual diseño con lentes transparentes (CL) como control, estos debían llevarse desde las 18:00 horas hasta el inicio del sueño. Al final de cada semana ambulatoria, se llevaron a cabo las pruebas en el laboratorio donde los participantes se reportaron para cronobiología. Los participantes ingresaron al laboratorio 5,5 horas antes de la hora programada para dormir.

Figura 6.0 Perfiles de melatonina de 13 participantes masculinos. Astrix (*) indica una diferencia notable entre BB y CL (Van der Lely et al.2015)
Como se muestra en el gráfico anterior, un aumento en la melatonina salival significa una reducción en la supresión de melatonina. El gráfico representa los datos del estudio y mostró que las gafas BB pueden disminuir específicamente la supresión de melatonina inducida por la pantalla LED y permitir a los usuarios regular mucho mejor los niveles de sueño y atención en las últimas horas de la noche. Foster y Roenneberg, (2008) reconocieron que el reloj circadiano de los adolescentes tiene una fase circadiana marcadamente más tardía en comparación con los adultos mayores. El anochecer puede asociarse con la falta de exposición a la luz matutina y la exposición nocturna a fuentes de luz creadas artificialmente (Figueiro y Rea, 2010). La exposición a la luz enriquecida con azul en las horas de la tarde es la más problemática, el precio que se puede pagar es un mayor retraso en la fase del sueño y una reducción en la duración del sueño (Van der Lely et al. 2015). Aunque los resultados muestran buenos indicios de supresión de la melatonina, el tamaño de la muestra se restringió a 13 hombres; la falta de poder estadístico reduce la credibilidad de los resultados e indica que se necesita más investigación.

3.4 Necesidad de luz azul y otros usos

Es importante agregar que la luz azul en sí misma es muy buena para nosotros y la exposición a la luz azul (preferiblemente al aire libre) es crucial para mantener nuestros ritmos circadianos. Se llevó a cabo un estudio compuesto sobre la fase de sueño retrasada, que es común en el invierno antártico debido a la falta de luz solar natural, destacando por qué la luz azul es importante. En estas condiciones, resulta deseable optimizar las condiciones de luz artificial. Este estudio evaluó el sueño cuando se utilizaron lámparas enriquecidas en azul de 17 000 k en comparación con mapas blancos estándar de 5000 k para iluminación personal y comunitaria para compensar la ausencia de luz solar natural. Participaron 15 sujetos en total, incluidos 10 hombres y 5 mujeres. Durante un período de seis meses, la exposición a la luz alternó entre un período de 5 semanas de luz blanca estándar y lámparas enriquecidas con azul. Se colocó un control de 3 semanas antes y después de la luz adicional. El sueño de los sujetos y la exposición a la luz se evaluó mediante actigrafía y diarios de sueño. Los resultados aquí mostraron que con la luz enriquecida con azul el inicio del sueño fue más temprano en 19 minutos y la latencia del sueño (capacidad para pasar de la vigilia completa al sueño) tendió a ser más corta en 4 minutos. La investigación realizada se sumó a la investigación de la luz polar artificial, concluyendo que la luz blanca artificial enriquecida con azul durante el día es capaz de replicar el sol y corregir el retraso de la fase circadiana y la pérdida de sueño durante el invierno polar que de otra manera se habrían producido de manera menos efectiva con un blanco diurno estándar. luz (Mottram et al. 2010).

Un estudio más reciente de Taillard et al. (2012) involucró el uso de la luz azul como una contramedida en el automóvil para prevenir accidentes relacionados con el sueño. El estudio evaluó si la exposición continua a la luz azul monocromática mejoraba el rendimiento de conducción nocturna. El estudio fue un estándar de oro, que consistió en un estudio aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo y cruzado con 48 participantes masculinos sanos (de entre 20 y 50 años) que condujeron 250 millas por la autopista después del anochecer. Los participantes recibieron al azar una exposición continua a la luz azul a través de GOlite, (Philips 468nm) colocado en el tablero durante la conducción o 2 * 200 mg de cafeína o un placebo de cafeína antes y durante un descanso. Los tratamientos se separaron por un mínimo de 1 semana. El criterio de calidad de conducción fue el número de cruces de línea inapropiados (ILC). Se eligió esta medida debido a los hallazgos epidemiológicos que muestran que el 65% de los accidentes relacionados con el sueño ocurren después de una ILC. ILC fue identificado por un sistema de video de Conteinental Automotive, que midió y registró la posición lateral del automóvil. Ambas contramedidas mejoraron el rendimiento de conducción, siendo el café el mejor. El número de ILC fue mayor con el placebo que con el café (26,42 frente a 12,51) y la exposición continua a la luz azul (26,42 frente a 14,58). Es primordial señalar que el café, al ser un estimulante del sistema nervioso central y que se ingiere por vía oral, mantiene figuras muy cercanas con la exposición a la luz azul que no es oral. Según el estudio, los conductores pueden usar la luz azul para aumentar el estado de alerta mientras conducen, aunque el 17% de los conductores en este estudio experimentaron molestias o problemas visuales relacionados con los ojos.

Siguiendo esta revisión de la literatura, podemos concluir que, a medida que aumenta el uso de dispositivos digitales basados ​​en LED y la iluminación, la salud y el bienestar general están en riesgo por la exposición a la luz azul. Ham y Rufflo (1978) identificaron cambios en el RPE debido a la exposición prolongada a la luz azul; esta fue la base de la evidencia concluyente que siguió. Los soles artificiales en forma de pantallas LED en nuestros hogares es uno de los factores que causan la privación del sueño en esta era moderna, especialmente en los adolescentes jóvenes, como se ve en la extensa investigación ya disponible en esta área. Aunque sabemos que estos dispositivos emiten luz azul, no existe tal investigación sobre la cantidad de luz azul emitida por los dispositivos populares que se utilizan en la actualidad. Además, como el brillo de las pantallas / iluminación es ajustable, el sentido común nos dice que la transmitancia de la luz azul varía de un dispositivo a otro. Algvere y col. (2006) explicaron que en el ojo joven, la transmitancia ocular de la luz azul es muy alta llegando a cerca del 90% debido al desarrollo incompleto del pigmento ocular. Nuestra comprensión concreta de las células ganglionares retinianas intrínsecamente fotosensibles que contienen melanopsina significa que se puede validar el retraso de la fase de sueño que se puede experimentar debido a la sensibilidad espectral máxima en el rango de longitud de onda corta (luz azul de 460 a 480 nm). Esto se verifica aún más mediante los diversos estudios clínicos sobre los cambios del ritmo circadiano debido a la luz azul y cómo el ritmo circadiano se puede controlar en la Antártida para permitir la producción de melatonina.

El color amarillento del cristalino sirve como un filtro de luz azul intraocular que restringe los retrasos del ritmo circadiano. Por lo tanto, cuando se retiran los lentes debido a cataratas y se implantan lentes transparentes, sabemos que resulta ser un problema para el paciente y la sincronización del sueño se ve afectada, por lo tanto, tener una lente intraocular que sirve para un propósito a pesar de que no se encontró degeneración macular actual en Kara. -Junior et al. (2011) estudio de cohorte. La luz azul que filtra la LIO amarilla necesita más investigación para aclarar los hallazgos de acuerdo con la prevención de ARMD. Esto se debe a que los estudios clínicos y epidemiológicos actuales no han proporcionado pruebas suficientes de la protección de las lentes intraoculares con filtro de luz azul contra la aparición de DMAE. Con respecto a la luz azul y la DMAE, debido a los numerosos factores que intervienen en la DMAE, se deben realizar ensayos clínicos con un gran número de pacientes y un estudio de cohorte que considere estos otros factores de riesgo. Los factores de riesgo como el tabaquismo y los niveles de antioxidantes de los pacientes pueden permitirnos cuantificar los efectos de la luz azul sobre esta enfermedad ocular. Beatty y col. (2015) un estudio más reciente destacó el daño causado por la luz azul que mejora el producto fotodinámico de los radicales libres del mecanismo básico de la lesión fotoquímica. Sabemos que un aumento de ROS es perjudicial para las células oculares y, a su vez, para la salud ocular.
Los productos en el mercado, como las gafas BB y, más recientemente, los recubrimientos de lentes para reducir la transmisión de luz azul a través de lentes para gafas, mejoran la conclusión a la que se llegó de que la luz azul de longitud de onda corta es dañina. La salud ocular y el sueño se ven afectados directamente como resultado. Por lo tanto, es importante que todos los profesionales del cuidado de la vista comprendan los puntos clave de la luz azul y sus peligros potenciales.