Ritmos biológicos., Apuntes de Enfermería

¡Descarga Ritmos biológicos. y más Apuntes en PDF de Enfermería solo en Docsity! RITMOS BIOLÓGICOS Primeras observaciones Aristóteles → describió la hinchazón de los ovarios del erizo de mar durante la luna llena. Cicerón → mencionaba que las poblaciones de ostras y otros moluscos cambian en número según las fases lunares. (Según las mareas) Antoine Lavoisier → explicó la existencia de variaciones diurnas en el peso de un sujeto sano. Las Primeras aplicaciones prácticas de los ritmos biológicos fue a manos del naturista sueco Karl Linné (Lineo) creó en 1735 un sistema de taxonomía de plantas o sistema natural (SystemaNaturæ). A base de observaciones sobre las ojas de las plantas que tenia en su jardín pudo desarrollar un Mapa de flores para el reloj de jardín (1745). Sin embargo, el Primer experimento conocido en relación con los ritmos biológicos lo realizó el astronomo francés Jean Jacques d'Ortous DeMairan,(1720), notó que una planta de su jardín (mimosa) abría sus hojas durante el día y las cerraba durante la noche. Pensó en que la luz y la oscuridad eran los dos determinantes principales de este cambio de apertura-cierre de las hojas, así pues encerró dentro de un armario la planta y observó que en el armario oscuro la planta continuó abriendo y cerrando sus hojas con el mismo ciclo que mostraba en el exterior. Ritmos biológicos La rotación y traslación de la tierra dotan al medio que nos rodea de una ritmicidad en las condiciones de luz y temperatura, con cambios que implican una serie de comportamientos (migración, la reproducción estacional o el ajuste del periodo de actividad al periodo óptimo del día o de la noche dependiendo si el animal es nocturno, diurno o crepuscular ). Esta dependencia temporal de la conducta tiene detrás una compleja regulación fisiológica que lleva a una mejor adaptación de los organismos al medio en el que viven. Hay unas claves genéticas desarrolladas en cada especie que permiten su adaptación al entorno. Ejemplos de oscilaciones: T ≈ 107 años // T ≈ 3 meses (estacionales) // T ≈ 365 días (anuales) // T ≈ 24 horas (ritmos circadianos ) // T ≈ 10-15 seg (desintegración del fósforo) Oscilaciones y ritmos Procesos homeostásicos: HOMEOSTASIS → es el conjunto de mecanismos que tienden a la estabilidad en la composición bioquímica de los líquidos, células y tejidos, para mantener la vida. Distinguimos dos tipos de homeostasis: • HOMEOSTASIS REACTIVA → Se refiere a los recursos con que el organismo responde adecuadamente frente a los cambios en el medio ambiente. • HOMEOSTASIS PREDICTIVA → Recursos mediante los cuales un organismo puede predecir el tiempo probable de aparición de estímulos ambientales y de esta manera ir anticipando las respuestas necesarias. Definición de Ritmos biológicos ● Se conoce como ritmos biológicos a la recurrencia de fenómenos dentro de un sistema biológico con intervalos regulares de tiempo. ● Estos ritmos suponen una adaptación frente al medio, y sus características están determinadas genéticamente. Cada especie tiene determinada su ritmo biológico antes de nacer. (excepto si hay alguna mutación) ● Una vez establecidos, son generados por el propio organismo independientemente de las variables externas, son endógenos (propios del organismo). De hecho, en condiciones constantes de luz y temperatura los ritmos manifiestan su frecuencia intrínseca (frecuencia en curso libre). Clasificación de Ritmos biológicos: [ Frecuencia es la inversa del periodo.] Ritmos de frecuencia alta (< 30 min): latido cardíaco, frecuencia respiratoria o ondas cerebrales.(tener frecuencia alta quiere decir que se repite mucho el fenómeno.) Ritmos de frecuencia media (30 min – 6 días): -Ritmos ultradianos (30 min – 20 h): fases del sueño de onda lenta y del REM -Ritmos circamareales (12 h): actividad de las especies costeras -Ritmos circadianos (20 -28 h): ciclo sueño-vigilia, actividad motora, secreción de melatonina, temperatura. -Ritmos infradianos (28h – 6 días): nivel de hormonas de la glandula suprarrenal Ritmos de frecuencia baja (> 6 días): -Ritmos circalunares (± 29 días): menstruación -Ritmos circanuales (± 365 días): migración, reproducción en especies estacionales, hibernación, estivación. Cronobiología → es la disciplina científica que estudia los cambios rítmicos (ritmos biológicos) que se producen en lo seres vivos en sus distintos niveles de organización. La estructura temporal biológica puede ser definida como la suma de los aspectos temporales del comportamiento de los organismos, incluyendo la bioperiodicidad, los cambios en el desarrollo y los cambios en la edad. Las estructuras temporales son las variables temporales(dependen del tiempo) que se utilizan para el estudio de los ritmos biologicos incluyendo por ejemplo los cambios durante el desarrollo. Si integramos el tiempo en la biología de los seres vivos, hemos de admitir que la fisiología, la bioquímica y la conducta de los seres vivos es diferente en función de la hora del día y del día del año en el que se estudie. Términos relacionados con la Cronobiología: Ritmo → Son cambios fisiológicos repetitivos, estadísticamente validados, y de variaciones reproducibles. Los ritmos se clasifican en: -Encarrilado: cuando las respuestas son constantes para todos los ciclos. -Curso libre o free-running: las condiciones no son constantes y su actividad se va alargando. Ejemplo actograma del ritmo diario de actividad locomotora de un hámster : (ver diapo) - Cuando el animal recibe la estimulación externa 14h luz y 10 oscuridad el animal suele tener un ritmo fijo. (Caso A y C) - Pero si pasamos a un curso libre o free running (24h de oscuridad) el animal sigue manteniendo el ritmo, pero se va adelantando cada vez más con los días (no lleva un ritmo de 24 h sino menor) ,caso B Sincronizador o Zeitgeber → Son marcadores de tiempo, pistas o señales que suelen ser factores ambientales que determinan la localización temporal de un ritmo dado a lo largo de una escala temporal. Receptor → Estímulo(Zeitgeber) → Transducción de señal de entrada → Ritmo generado → Transducción de señal de salida Los sincronizadores mas famosos y determinantes son la luz- oscuridad, la comida y la temperatura. Oscilador → Es una estructura que oscila por ella misma y es capaz de sincronizar otros ritmos. Las principales estructuras consideradas como osciladores en mamiferos son: los núcleos supraquiasmáticos (NSQ) en la parte anterior del hipotálamo y la glándula pineal en la parte posterior. Análisis gráfico de los ritmos Actograma → es la representación gráfica de los valores de una variable biológica, en cuyo eje de ordenadas se representa el valor de la variable en cada ciclo y en eje de abscisas las horas del día. Cronograma → Series de tiempo de tres conductas de la rata construidas a partir de un muestreo por intervalos de una hora durante tres días ritmos fisiológicos y conductuales. Biosíntesis de melatonina a partir de triptófano(diapo. 22, 23 y 25) No es un proceso simple se necesitan varios pasos intermedios para que se produzca este cambio de triptofano a melatonina: El triptófano lo podemos obtener mediante la comida, a nivel de la medula pineal mediante la unión de la encima triptófano hidrolaxa pasa a ser 5- hidroxitriptofano, esta se une a la enzima L-aminoacido aromático descarboxilasa formando serotonina. La serotonina no se puede transformar en malatonina de manera simple, necesita el aporte de la enzima n-acetiltransferasa y mas tarde la enzima acetilserotonina O-metiltransferasa para obtener finalmente la mealtonina. Estas dos enzimas(n-acetiltransferasa y acetilserotonina O-metiltransferasa ) se obtienen mediante la luz brillante,la tenue no sería suficiente para generar o estimular estas encimas. A parte del triptófano que obtenemos a partir de la comida también es necesaria la que se obtiene mediante el aporte de luz brillante. Biosíntesis de melatonina Factores determinantes: * Edad * La estación del año * El ciclo menstrual * El estilo de vida * Tipo de luz la luz tiene que ser brillante para estimular la secreción de melatonina * Estrés, relacionado con el sueño. El máximo de secreción de melatonina se da cuando se alcanza el final de la infancia y a partir de ahí va disminuyendo con la edad. Secreción de la melatonina durante el año: • El ritmo de melatonina está codificado en amplitud. Su acrofase indica al organismo la hora del día en que este se encuentra. • La duración de la producción nocturna de melatonina varía, siendo mayor durante el invierno (mucha noche = más secreción) que durante el verano (poca noche). Melatonina extrapineal -La melatonina se sintetiza en la mayoría de los órganos y tejidos de nuestro organismo, a concentraciones mucho mayores que en la glándula pineal. -Secretada por ejemplo en : La retina, las células del sistema inmune, el intestino, la médula ósea, ovarios, testículos, cerebro, hígado, corazón, entre otros, sintetizan su propia melatonina. -Al contrario que la de origen pineal, esta melatonina extrapineal no sale a la circulación, y la utiliza con fines de protección local el propio tejido u órgano que la sintetiza Producción de melatonina pineal y extrapineal Independientemente de sus respectivas funciones como cronobiótico y como antioxidante/antiinflamatorio, respectivamente, las dos fuentes de melatonina colaboran en el control del reloj biológico. Ciclo circadiano … el inicio de la secreción de le melatonina es a las 21 pm incluso un poco antes, la temperatura corporal máxima (interna) es de 19 Cº. El ciclo circadiano es el ciclo más estudiado y desarrollado tanto con experimentos humanos como animales. Melatonina, sueño y vigilia Uno de los ciclos más importantes es el ciclo sueño-vigilia, donde la melatonina tiene un papel determinante, la luz brillante cuando llega a la retina estimula la retina y viaja un estímulo hacia el núcleo subraquiasmático y a partir de ahí adelanta al ganglio cervical y después a la noradrenalina, esto llega al cuerpo pineal, aquí cuando hay luz la secreción de la melatonina es mínima, ya que para que se secrete hay dos pasos, 1- síntesis de serotonina mediante triptófano 2- síntesis de N-acetil-serotonina mediante la enzima N-acetil-transferasa, esta enzima solo es activa cuando no hay luz, es clave para la reacción, luego la N-acetil-serotonina se transforma en melatonina. Cuando hay luz hay muy poca secreción de N-acetil-serotonina... Durante la noche en el cuerpo pineal se estimula la actividad de la enzima N-acetil- serotonina, esto induce el sueño. Ritmos circadianos de temperatura central en humanos adultos sanos Otros ejemplos de los ciclos circadianos son, el ritmo de la temperatura, la temperatura central que aumenta durante el día y disminuye en la noche, la temperatura periférica NO disminuye en la noche, durante la noche tenemos una bajada de la temperatura central, y aumento de la temperatura periférica. Ritmos circadianos de cortisol, renina y aldosterona Otros ritmos circadianos como el del cortisol, que aumenta en la noche y llega a su pico a las 6 de la mañana; también grelina y aldosterona (esquema). Ritmos de secreción de la prolactina y de la hormona de crecimiento También la prolactina y a hormona de crecimiento que tienen ritmos parecidos, la h. de crecimiento aumenta durante el sueño donde tiene un pico y va bajando tras este, luego tiene otro pico de secreción por la mañana; la prolactina tiene un pico sobre las 4 de la mañana, para alimentar al bebé Ritmos en el sistema digestivo Otros ritmos circadianos como el de pH gástrico que aumenta durante el día, a medida que baja el pH suben los iones H +, luego según sube el pH vuelven a bajar. Las úlceras se suelen producir bastante en personas que trabajan de noche. Otro ritmo, la actividad eléctrica gástrica que aumenta justo antes de la comida, así nos preparamos para recibir el alimento, la función renal también sufre estos ritmos circadianos, en esta gráfica entre rata y mono, hay diferencias en la función renal ya que el mono es un animal diurno y la rata nocturno, por eso la diferencia de actividad. También a ritmos a nivel de la excreción de iones. Ritmos en el sistema cardiovascular. Ritmos en el sistema cardiovascular, durante el sueño disminuye la presión arterial y aumenta al despertar, también la frecuencia cardiaca baja en la noche y aumenta por la mañana, estas frecuencias cardiacas disminuyen durante la noche pero en las mismas fases del sueño varían, en la fases 3 y 4 de sueño lento/ profundo bajan y suben en fase REM y fases 1 y 2 que son de sueño ligero, aún así estos valores son inferiores a los valores durante la vigilia. Cronopatología Las patologías también tienen ritmos, la mayoría de enfermedades corren en el mismo tiempo, las acneas se producen normalmente durante el sueño, nacimientos espontáneos a las 6 de la mañana, problemas de asma durante la noche, comienzo de trabajo de parto a las 12 de la noche, dolor crónico más hacia la tarde, etc... las patologías también tienen ciclos circadianos La cronopatologia es la manifestación tiempo-dependiente de una enfermedad, cambios en la estructura temporal biológica que sucede antes durante o después de un trastorno funcional o enfermedad orgánica Para diagnosticar una patología solemos tomar la temperatura corporal, presión arterial, etc... pero diferente, esto causa desajustes en el reloj biológico interno, esto causa irritabilidad, problemas digestivos y desconcentración. Relación anormal por retraso de fase como ir tarde a la cama, esto retarda la secreción de la melatonina y otras sustancias que dependen del ciclo sueño-vigilia, también la depresión afecta el ciclo sueño-vigilia El ritmo del trabajo La jornada normal es del 80% de la población, el 42% trabajan al menos un sábado, el 18,9% al menos un domingo, y el 12,3% trabajan al menos de noche. Luego el 4,1% con trabajos por turnos, de estos el 15,8% con trabajos nocturnos, esto antes no existía, pero en la época actual si está extendido, pero no deberíamos hacer esto ya que no está en concordancia con nuestro reloj interno. Gente con trabajos nocturnos suelen tener problemas de concentración, irritables, asociables, etc.. Hay que dormir por la noche para tener la homeostasis. Trabajo en turnos El ser humano es diurno, por lo que trabajos nocturnos provocan enfermedades. Gente que no puede hacer trabajos nocturnos: Factores de intolerancia: • Personas mayores de 50 años, ya que tienen problemas en el propio dormir, etc.. • Pluriempleo, no se debe trabajar por la mañana y por la noche, trae muchas consecuencias negativas en la salud • Personas con cargas domesticas tampoco pueden ya que necesitan dormir por el día • Personas con antecedentes de problemas de sueño • Gente con patologías psiquiátricas, etc.. La capacidad para afrontar turnos de trabajo están regidos por ritmos circadianos, factores del sueño, y factores domésticos, son los 3 factores más importantes. Una persona que trabaje por la noche debe tener la posibilidad de dormir de día, personas con problemas de sueño, etc.. Alteraciones Circadianas Dos tipos de personas, matutinos o vespertinos/búhos, los primeros se acuestan a las 10 y despiertan a las 6,( horario normal), los búhos se acuestan a las 12 y despiertan a las 10, los primeros tienen un ritmo más acorde con el ciclo interno, mejor ritmo de vida, secreción de hormonas, etc.. Las horas de más en el segundo no se aprovechan biológicamente para producir hormonas, etc.. Según las encuestas las personas con jornada diurna son más felices con su trabajo, los trabajos nocturnos causan problemas, muchos errores ocurren cuando se trabaja de noche (esquema) Alteraciones del ritmo sueño-vigilia, hay varios test que afirman que las personas con trabajos diurnos tienen un sueño más profundo. Dar cabezadas si tienes un trabajo nocturno es bueno, ya que te permite concentrarte mejor en el trabajo, tienen ritmos muy desincronizados. Lo importante no es el tiempo en la cama, si no el tiempo que estamos durmiendo. Alteraciones Metabólicas La latencia es el tiempo que tardamos en meternos en el sueño, personas con trabajos nocturnos tienen poca latencia ya que están tan cansados que en cualquier momento están dando cabezadas, también alteraciones metabólicas en personas con trabajos con turnos, presentan más triglicéridos, mayor obesidad, etc.. se debe a que son personas que al trabajar de noche no realizan actividades por el día, poco a poco ganan peso, hipoglucemia, etc.. Alteraciones Cardiovasculares En personas con trabajos en turnos aumentan la presión sistólica, diastólica, frecuencia cardiaca, modulación simpática y parasimpática, noradrenalina, etc.. todo esto se ve afectado, e incluso hay tendencia al tabaquismo o alcoholismo. Tomar una copa de vino antes de dormir no es bueno. Hay pérdida de apetito, ritmos digestivos perturbados, tras 5 años de trabajo nocturno aparece el reflujo o enfermedad Diaton(importante) Alteraciones Digestivas Gastritis, úlceras, etc.. aparece en muchas ocasiones cuando se trabaja de noche Impacto Laboral y Social También hay disminución en rendimiento, conductas asociales por irritabilidad, menor concentración, etc.. Esquemas de rotación adecuados El trabajo en turnos debe ser reducido lo máximo posible, y si no es posible, la rotación rápida es lo mejor, nada de rotaciones semanales o mensuales, el trabajo debe ser de 8 horas, solo 9-12 si es un trabajo no muy duro, periodos de descanso de 11 horas mínimo, los turnos deben hacerse planificando, no de manera arbitraria, un día por la mañana, otro por la noche, etc..hay que hacer horarios. Lo interesante seria ser 5 grupos rotando para que los otros puedan descansar. Recomendaciones Una persona con cargas domesticas no deberían trabajar por turnos, ni alcohólicos, etc.. personas con problemas gastrointestinales, trastornos neurológicos, epilépticos. En el caso de ya hemos dicho que los puntos centrales C3 Y C4 son los mejores para registrar el electroencefalograma. Asi pues cuando tenemos una actividad β(beta) estamos hablandi de vigilia, tenemos un tono muscular alto, que quiere decir que no estamos relajados, es una actividad entre 13 y 23 Hz, es una vigilia ojos abiertos. (Preg. actividad β con un ritmo de EMG alto, es vigilia ojos abiertos. Vigilia con ojos cerrados Pero cuando cerramos los ojos aparece otro ritmo, el ritmo α(alfa), es un ritmo menor, con menor frecuencia pero mayor amplitud, el ritmo α tiene una frecuencia mejor, entre 8 y 12HZ, entonces cuando hay ondas α hablamos de vigilia ojos cerrados, en estado de relajacion, no de sueño cuidado, si una persona le decimos cierra los ojos y relajate, aparecen las ondas α, y le pedimos que haga una ecuacion matematica, al concentrarse desaparecen las ondas α y aparecen las beta. (preg. examen, ojos cerrados sin relajacion, son ondas beta) Fase 1 (Adormicimiento) Cuando nos relajamos aun mas, desaparecen las ondas α y aparecen las ondas θ(theta), con una frecuencia entre 4 y 8 HZ, es menor, estamos hablando de la fase 1 del sueño Fase 2 (Sueño ligero) Según avanzamos a la fase 2 aparecen otras ondas con forma de huso, que se llaman husos del sueño, y luego aparecen otras ondas, los complejos K, que son puntiagudas y bifásicas, tienen dos fases. Entonces cuando aparecen los husos y los complejos k, hablamos de la fase 2 del sueño o sueño ligero, estos husos son como si dijéramos unas cortinas que hacemos para prepararnos para el sueño profundo Fase 3 (Sueño lento profundo) Después de la fase 2, estos husos o complejos k no desaparecen, pueden inclus aparecer en la fase 3. Aquí tenemos ondas δ(delta), con una amplitud mas alta y menor frecuencia, frecuencia menor quiere decir que se repiten menos veces en el mismo tiempo, una freciencia entre 0 y 4HZ. Cuando el % de estas ondas esta entre el 20% y el 50% hablamos de la fase 3 del sueño Fase 4 (Sueño lento profundo) Al entrar aun mas en el sueño aparecen aun mas ondas delta, mas del 50%, esta es la fase 4 o sueño lento profundo, además hay una sincronización del encefalograma, esto quiere decir que la corteza esta sincronizada, va al mismo ritmo. Todas las fases que hemos visto son sueño de onda lenta o SOL (Fases 1,2,3 y 4) Fase REM Finalmente la fase REM, hay ondas beta y theta, pero aquí tenemos una atonía muscular (EMG), una bajada de la amplitud de la musculatura, además tenemos movimientos oculares rápidos (EOG), entonces tenemos una actividad EEG mixta (ondas beta + ondas theta), no hay sincronización como en la fase 4, una atonía muscular, y movs. rápidos de los ojos. REM significa (rapid eye movement), es una fase de sueño profunda, pero tenemos una actividad EEG parecida a la fase de vigilia o fase 1, esto quiere decir que la corteza cerebral está muy activa, por eso que haya una desincronización, y también por eso que es aquí cuando soñamos, para vivir tus sueños hace falta que trabajen varias estructuras del cerebro, por eso hay la desincronización,(preg. ex una desincronización no puede ser una en la fase 4 del sueño) Hipnograma Hipnograma es una representación gráfica de la organización cronológica de las diferentes fases del sueño a lo largo de la noche. Aquí vemos que la latencia de la fase REM es mayor a 75 minutos, la latencia normal para entrar en la fase 1 es de 20 minutos, si después de 20 minutos no has podido dormir, lo mejor es salir para hacer algo y volver más tarde. No hay que tener ni televisores, etc.. en la habitación para dormir. Hemos dicho que las primeras horas de la noche el cuerpo intenta dormir mas en sueño profundo, así según va pasando la noche aumenta el sueño REM, esto quiere decir que nos estamos preparando para despertarnos, por esto que la fase REM es parecida a la fase de vigilia, es una fase de preparación para despertar. Si despiertas a una persona que no está en fase REM le causas un ´´trauma´´ porque no estaba preparado para despertar. Representación gráfica de los cambios que sufre el sueño con la edad en la especie humana: Al nacer tenemos mucho % del sueño REM, y casi la mitad del sueño de onda lenta, al avanzar con la edad baja el sueño REM y ya se mantiene constante, y cada vez tenemos menos sueño de onda lenta, por lo que la mayor parte del sueño la pasamos en vigilia, por eso que los ancianos permanezcan despiertos más tiempo Adaptaciones fisiológicas: Aquí tenemos algunas hormonas relacionadas con el ciclo vigilia-sueño, la hormona del crecimiento baja en con la vigilia, igual con la prolactina, en cambio en el cortisol no hay casi cambios, la PTH también sufre una bajada en la vigilia, esto quiere decir que alterar los ciclos del sueño también altera la producción de hormonas. Regulación del sueño en humanos La vigilia y el sueño obedecen a los procesos siguientes: • Tenemos el proceso homeostático que controla la producción sucesiva de sueño vigilia • Proceso circadiano que determina la organización de los estados en torno a un ciclo de 24 horas. (ej. temperatura corporal) • Proceso ultra diaño que produce, dentro del sueño, las oscilaciones entre No REM y REM. • Una serie de factores ambientales (luz, ruidos, movimientos, alimentos) o generados internamente