En el estudio de la cronobiología , el arrastre se refiere a la sincronización de un reloj biológico con un ciclo ambiental. Un ejemplo es la interacción entre los ritmos circadianos y las señales ambientales, como la luz y la temperatura . El arrastre ayuda a los organismos a adaptar sus procesos corporales al ritmo de un entorno cambiante. [1] Por ejemplo, el arrastre se manifiesta durante los viajes entre zonas horarias, de ahí que los humanos experimenten desfase horario .
Los ritmos biológicos son endógenos ; persisten incluso en ausencia de señales ambientales, ya que son impulsados por un mecanismo interno, siendo el reloj circadiano el mejor caracterizado. De las diversas señales posibles, conocidas como zeitgebers (en alemán, "dadores de tiempo"), que pueden contribuir al seguimiento del reloj circadiano, la luz tiene el mayor impacto. [2] [3] Las unidades de tiempo circadiano (CT) se utilizan para describir el arrastre y referirse a la relación entre el ritmo y la señal/pulso luminoso. [4]
Hay dos modos generales de arrastre: fásico y continuo. El modo fásico es cuando hay interacción limitada con el medio ambiente para "resetear" el reloj cada día en una cantidad igual al "error", que es la diferencia entre el ciclo ambiental y el ritmo circadiano del organismo. La exposición a ciertos estímulos ambientales provocará un cambio de fase, un cambio abrupto en la sincronización del ritmo. El modo continuo es cuando el ritmo circadiano se ajusta continuamente por el entorno, generalmente mediante luz constante. Dos propiedades, el período de funcionamiento libre de un organismo y la curva de respuesta de fase , son los principales datos necesarios para investigar el arrastre individual. También existen límites al arrastre. Aunque puede haber diferencias individuales en este límite, la mayoría de los organismos tienen un límite de arrastre de +/- 3 horas. [5] Debido a este límite, el reingreso puede tardar varios días. [6]
El ciclo de actividad/descanso (sueño) en los animales es uno de los ritmos circadianos que normalmente están influenciados por señales ambientales. En los mamíferos, estos ritmos endógenos son generados por el núcleo supraquiasmático (SCN) del hipotálamo anterior . El arrastre se logra alterando la concentración de los componentes del reloj mediante la expresión genética alterada y la estabilidad de las proteínas. [7]
Las oscilaciones circadianas ocurren incluso en células de órganos aislados como el hígado / corazón como osciladores periféricos, y se cree que se sincronizan con el marcapasos maestro en el cerebro de los mamíferos, el SCN. Estas relaciones jerárquicas no son las únicas posibles: dos o más osciladores pueden acoplarse para asumir el mismo período sin que ninguno de ellos sea dominante sobre el otro. Esta situación es análoga a los relojes de péndulo . [8]
Cuando una buena higiene del sueño es insuficiente, la falta de sincronización de una persona con el día y la noche puede tener consecuencias para la salud. Existe cierta variación dentro del arrastre de los cronotipos normales ; es normal que los humanos se despierten entre las 5 a.m. y las 9 a.m. Sin embargo, los pacientes con DSPD , ASPD y trastorno de sueño-vigilia que no dura 24 horas no están correctamente adaptados a la luz/oscuridad. [9]
El arrastre se utiliza en varios campos para optimizar el rendimiento y la salud. En los deportes, ayuda a los atletas a adaptarse rápidamente a las nuevas zonas horarias. En medicina, la fototerapia se utiliza para tratar los trastornos del ritmo circadiano. [10] Los principios de arrastre también se aplican en salud ocupacional para diseñar mejores horarios de trabajo por turnos.
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