Relojes y sincronizadores del ritmo biológico

Zeitgebers

El agente ambiental capaz de sincronizar el ritmo es un “zeitgebers”, es capaz de sincronizar el periodo de un ritmo bilógico al suyo propio. Sin embargo, esos relojes aislados del estímulo sincronizador no tienen ritmos exactamente de 24h. Luego el agente es lo que sería el relojero que ajusta el reloj para que sea de 24 horas.

En free running, el reloj usa su propio periodo y por lo tanto define a un ritmo biológico que no está siendo influido por ningún factor externo, consecuentemente el periodo será correspondiente al oscilador o reloj endógeno (el nuestro es de más o menos 25 h).

El fotoperiodo es el zeitgebers más común. Algunos pueden ser la temperatura, ruido, disponibilidad de alimento, interacciones sociales. También hay agentes disruptores (zeitstorers) que rompen el ritmo, que puede ser cualquier factor. Un ejemplo de Zeitstorers sería la contaminación acústica durante la noche o un impulso lumínico que elimine la melatonina en el ciclo vigilia/sueño.

De modo que el ojo no es solo un órgano de la visión, ya que en ausencia de esta, opera como un sensor de la iluminación ambiental. Por lo tanto, el ojo cobra la función de medir el tiempo.

Un ejemplo de zeitgebers de interacción social podemos encontrarlo fácilmente en animales, obsérvese la sincronización del animal dominante en el caso de tres monos Resus, al principio hay una criticidad en los tres animales de forma diferente, sin embargo, al juntar a los tres monos, inmediatamente los ritmos se hacen iguales a los tres, dominando el mono dominante, por lo tanto, el ritmo dominante se impone al resto.

Relojes y sincronizadores del ritmo y la Ley de aschoff

En los animales diurnos situados en oscuridad continua, el periodo del ritmo libre es mayor de 24 horas; lo contrario ocurre en actividad nocturna. De expresarse su periodo endógeno, el ritmo se iría desfasando periódicamente de las condiciones periódicas ambientales.

Para comprobarlo se utiliza el actograma, que es la representación de cada periodo de 24 h por varas horizontales en los que se consigna la actividad estudiada.

En la retina hay unos fotoreceptores destinados solo a captar las variaciones de luz e informar al reloj y otros para formar imágenes.

Al aumentar la intensidad luminosa también se agiliza mucho más la actividad aparte de alargarla.

Curvas de respuesta de fase

Para que un factor ambiental se convierta en zeitgebers, se tiene que cumplir una serie de requisitos, como puede ser la diferente respuesta en función del momento del ciclo en el que se da, esto se traduce en una curva de respuesta de fase.

La rata es un animal nocturno, está sometido a una actividad constante y la curva se desvía hacia la derecha, cuando en realidad debería estar a la izquierda. Es una excepción.

En esta situación, si introducimos pulsos de luz dentro del día subjetivo, comprobamos que no ocurre nada dentro de la fase. Sin embargo, si lo hacemos casi al final del día subjetivo, vemos un retraso de la noche subjetiva, si iluminamos al principio de la noche también se producirá un retraso, pero si se elimina al final de la noche se producirá un adelanto del día subjetivo. Como consecuencia de todo lo anterior surge una curva que es la respuesta de fase.

En todos los casos, las curvas de cambio de fase nos hacen suponer que el estímulo lumínico en el día es ineficaz y también en la noche, en realidad suceden los cambios en la transición entre las dos fases y solo lo mide en ocaso y alba. Los pigmentos orientados a hacer estas sincronizaciones son sensibles a longitudes de onda de luz de esos periodos de tiempo.