En el estudio de la cronobiología , el arrastre ocurre cuando eventos rítmicos fisiológicos o de comportamiento hacen coincidir su período con el de una oscilación ambiental. En última instancia, es la interacción entre los ritmos circadianos y el medio ambiente. Un ejemplo central es el arrastre de los ritmos circadianos al ciclo diario de luz y oscuridad, que en última instancia está determinado por la rotación de la Tierra . La exposición a ciertos estímulos ambientales provocará un cambio de fase y un cambio abrupto en la sincronización del ritmo. El arrastre ayuda a los organismos a mantener una relación de fase adaptativa con el medio ambiente y a prevenir la desviación de un ritmo de carrera libre. Se cree que esta relación de fase estable lograda es la función principal del arrastre. [1]
Hay dos modos generales de arrastre: fásico y continuo. [ cita necesaria ] El modo fásico es cuando hay interacción limitada con el medio ambiente para "resetear" el reloj todos los días en una cantidad igual al "error", que es la diferencia entre el ciclo ambiental y el ritmo circadiano del organismo. [ cita necesaria ] El modo continuo es cuando el entorno ajusta continuamente el ritmo circadiano, generalmente mediante luz constante. [ cita necesaria ] Dos propiedades, el período de funcionamiento libre de un organismo y la curva de respuesta de fase , son las principales piezas de información necesarias 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. [ cita necesaria ] Debido a este límite, el reingreso puede tardar varios días. [2]
El término arrastre se aplica porque los ritmos biológicos son endógenos : el ritmo persiste incluso en ausencia de señales ambientales porque no es un comportamiento aprendido sino algo inherente a los organismos. De las diversas señales posibles, llamadas zeitgebers (en alemán, "dadores de tiempo", "sincronizadores", "cronometradores externos"), que pueden contribuir al arrastre, la luz tiene el mayor impacto. [3] [4] Las unidades de tiempo circadiano (CT) [ se necesita aclaración ] se utilizan para describir el arrastre y referirse a la relación entre el ritmo y la señal/pulso luminoso. [ cita necesaria ]
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. [5]
Las oscilaciones circadianas ocurren incluso en las células de órganos aislados como el hígado o el 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 .
La fase de arrastre se refiere al momento relativo de cualquier evento circadiano dentro del día objetivo de 24 horas. [6]
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.