Ritmos Biológicos y Glándula Pineal: Regulación del Ritmo Circadiano

INSTITUTO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE CHIAPAS

ESCUELA DE MEDICINA

MATERIA: FISIOLOGIA II CATEDRATICO: DR MARCO ANTONIO RUIZ PEREZ. INTEGRANTES: JACOB MEJIA HERNANDEZ INGRIDT MONSERAT VARGAS GUZMAN CARLOS FLORES GUZMAN OSMAR DE JESUS DE LA CRUZ HERNANDEZ MOYSES ESCOBAR MERLIN

RITMOS BIOLOGICOS Y GLANDULA PINEAL

RITMOS BIOLOGICOS

• ULTRADIANO(alta frecuencia): ocurre en ciclos de 20 hrs o menos, p.ej .: cardiacos, respiratorios, secreción hormonal y de neurotransmisores.
• CIRCADIANO: Marca el siclo de vigilia-sueño los cuales están entre 20< >28 hrs normalmente de 24 y se relacionan con la luz- oscuridad.
• INFRADIANO (baja frecuencia): Entre 24 y 28 hrs. Es una oscilación cíclica de un parámetro biológico dependiente de un reloj endógeno y de sincronizadores ambientales.

GLANDULA PINEAL

• Es un transductor neuroendocrino que codifica señales medioambientales (alternancia luz oscuridad) en mensajeros químicos circulantes.
• El desarrollo comienza hacia el segundo mes de gestación.

Thalamus Corpus callosum Brain stem Pineal Gland Hypothalamus

• Tambien llamada Epifisis
• Organo aplanado
• Mide 8mm de largo
• 4 espesor
• 150gr
• Se sitúa entre los coliculos superiores en la parte anterior de la base del cerebro. Pituitary gland
• Consiste con una masa de neuroglia y células secretoras llamadas pinealocitos.
• Controla el patrón de sueño-vijilia
• Secreta melatonina.

• Cumple con dos funciones demasiado importantes aparte de causar el sueño:

1. Frenar el desarrollo de los genitales.
2. Regulacion de pigmentación de la piel.

• Junto con la glándula del hipotálamo controlan el deseo sexual, hambre, sed y el reloj biológico que determina un proceso normal de envejecimiento del cuerpo.

Ritmo circadiano

Los ritmos circadianos son cambios físicos, mentales y conductuales que siguen un ciclo diario, y que responden, principalmente, a la luz y la oscuridad en el ambiente de un organismo. Dormir por la noche y estar despierto durante el día es un ejemplo de un ritmo circadiano relacionado con la luz. Los ritmos circadianos se encuentran en la mayoría de los seres vivos, incluidos los animales, las plantas y muchos microbios diminutos.

Ritmos generados

Fisiologia Conducta Luz Núcleo Supraquiasmático (NSQ)

Los ritmos circadianos constituyen el reloj biológico humano que regula las funciones fisiológicas del organismo para que sigan un ciclo regular que se repite cada 24 horas, y que coincide con los estados de sueño y vigilia. Durante el descanso nocturno, el organismo humano entra en letargo, la temperatura corporal baja hasta los 35°, disminuye la presión sanguínea y se reduce la secreción de hormonas. La capacidad de alerta y de movimiento también se encuentran reducida, por lo que es más difícil concentrarse.

Los relojes biológicos son el dispositivo de tiempo innato de un organismo. Se componen de moléculas específicas (proteínas) que interactúan en las células de todo el cuerpo.

Alteración de este ritmo biológico, las personas que se ven obligadas a trabajar en turno de noche duermen entre cinco y siete horas menos por semana pero, aunque pudiesen descansar en un lugar oscuro y aislado de ruidos, la calidad del sueño diurno es inferior a la del nocturno.

• Reduce el tiempo total de sueño.
• Aumenta los despertares.

Por lo que resulta difícil que lleguen al número de horas de sueño recomendadas. > 7-8 hrs diarias. Y en caso de conseguirlo, el descanso no es totalmente reparador. SARA (Sistema Activador Reticular Ascendente).

Ritmo infradiano

Es el ritmo cuyo periodo es mayor a 24 horas, es decir, el evento ocurre menos de una vez al día.

• Es más lentamente que el ritmo circadiano.
• Podemos distinguir diferentes ritmos infradianos, según se extiendan en semanas (ritmo septenar), sobre períodos de 28 días (ritmos selenianos, que son los que se utilizan para determinar el ciclo biológico menstrual de la mujer), sobre meses (ritmo circamensuales) para la hibernación de los animales, por ejemplo, o sobre estaciones del año (ritmo estacional) o sobre años (ritmo circanual).

• Un ejemplo de ritmo infradiano es el circaseptano que corresponde a variaciones que aparecen cada siete días.
• Otro ciclo infradiano es característico de las mujeres, es el conocido ciclo ovárico o menstrual, que se completa en 28 días aproximadamente.

FOLLICULAR 4567 UATION PHASE TRU 1-7 Days 123 MENST 8-11 Days The long of the womb chickens in preparation bạn the egg 26-28 Days bruchen leerling Menstrual Cycle 12-17 Days 18-25 Days 12 13 14 15 16 17 ASE 8 19 20 21 22 23 24 VHd LUTEAL 12 13 24 25 26 27 28

Ritmo ultradiano

Todo ser viviente está comandado por un reloj biológico que es el "ritmo circadiano", es decir las variaciones cíclicas de sueño/vigilia en un período de 24 horas. Además al dormir hay una variación cíclica de las diferentes etapas del sueño que es el "ritmo ultradiano"

¿Qué es?

Variación periódica de un parámetro biológico cuyo ciclo completo es inferior a veinticuatro horas, de "

¿EN que consiste?

Los ritmos ultradianos ocurren varias veces a lo largo de las 24 horas del día, tal es el caso de los neurotrasnmisores y del ritmo de respiración.

Ejemplo de ritmos ultradianos

Aquellos que se repiten con una periodicidad menor a las veinticuatro horas se denominan ultradianos; por ejemplo, son ritmos ultradianos el ritmo con que late el corazón, que dura aproximadamente un segundo; los ritmos de actividad cerebral registrados por medio del electroencefalograma, de duración comprendida entre uno y sesenta segundos, los ritmos de motlidad intestinal o gástrica, el ritmo de la respiración, etc.

Ritmo Circadiano

Significado

- Del latín Circa: "Alrededor de" Dies: "Día" "Ritmos de alrededor de 24 horas"

¿Qué es el ritmo circadiano?

• Son oscilaciones de las variables biológicas en intervalos regulares de tiempo.
• Es la capacidad de un ser vivo de responder a su medio ambiente.
• El ritmo circadiano se puede entender como una especie de "reloj" interno que indica a nuestro cuerpo el momento del día en el que estamos.

Características del ritmo circadiano

• Son endógenos.
• Su periodo es de 24 horas (de ahí el nombre circadianos).
• Sincronizan ritmos ambientales como la luz y la temperatura.

Núcleo supraquiasmatico

• Conforma el reloj endógeno que regula los ritmos circadianos.
• Es el centro principal de regulación de los ritmos circadianos.
• Estimula la secreción de melatonina por la glándula pineal.
• Se trata de un grupo de unas 20.000 neuronas del hipotálamo medial situadas dorsales al quiasma óptico, de donde recibe el nombre.

Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine) HHHO CH O C-C-N-C-CH3 Pineal glanc Inhibition Stimulation Retinohypothalamic tract Suprachiasmatic nucleus (the "biologic clock") Superior cervical ganglion

RITMO CIRCADIANO: NÚCLEO SUPRAQUIASMÁTICO (EFERENCIAS)

Telencéfalo Basal

Área pre-óptica Tiene la función somática del sueño y su actividad vegetativa Control de la temperatura corporal, en estado de sueño profundo disminuye la temperatura, además se le atribuye funciones parasimpáticas.

Núcleo Paraventricular

• Produce ADH, con la función de aumentar la concentración de la orina y disminuir el volumen durante el sueño para evitar distracciones durante el dormir de las necesidades básicas.
• Regula la temperatura
• Produce la hormona oxitocina

Núcleo supraventricular del Hipotálamo

Tálamo Medial Regula el ciclo circadiano Regula las emociones

Área Hipotalámica Dorsal

Regula el ciclo circadiano

Núcleo Arcuado

Regula la conducta emocional y tiene acciones endocrina en la liberación de GnRH.

Perfil hormonal

Sueño - vigilia

LOMONACO -GRUPO-

¿Qué es el ciclo sueño-vigilia?

• Es la sensación de que necesitamos dormir, así como el proceso del despertar tras el descanso, están regulados naturalmente por lo que se conoce como el ciclo sueño- vigilia.
• Sueño: El proceso de inducir el sueño parte de una programación neuronal que permite reducir la actividad mental para lograr dormir y descansar.
• Vigilia: El proceso de vigilia retoma la actividad del cerebro para realizar las actividades diarias.

Los ritmos endocrinos pueden clasificarse en base en su rango de oscilación y por el grado de independencia del ritmo sueño - vigilia.

Rango de oscilación de hormonas

Hormonas 100% Cortisol y GH 50% Aldosterona y prolactina 20 - 30% Testosterona y TSH

Cortisol

El pico de concentración de cortisol ocurre a la hora de despertar y el mínimo a la hora de acostarse. Las adrenales tienen un ritmo de secreción autónomo y es independiente de la concentración de Hormona adrenocorticotropa. La respuesta de las adrenales al ACTH es máxima cuando las concentraciones plasmáticas de cortisol están en estado alto o bajo.

Ritmo circardiano del cortisol

[Cortisol en sangre] (ug/dl) 25 20 15 10 5 0 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00 2:00 4:00 6:00 Hora del día Fig. Ritmo circadiano del cortisol. (OJO: quitar Ritmo circadiano de la parte superior de la figura, y colocar allí -encima de eje vertical- el texto que aparece en un recuadro a la izquierda. Quitar los dos recuadros que aparecen, pero dejar los textos que contienen).

Hormona del crecimiento

Presenta grandes oscilaciones, pero a diferencia del cortisol es dependiente del ciclo sueño - vigilia. Aumenta escalonadamente después de comenzar el sueño y pulsos adicionales de GH ocurren en la primera mitad del sueño.

Secreción circadiana de GH

Sleep 20 15 Growth hormone (ug/liter) 10 5 O 8am 8pm Midnight 4am Boron & Boulpaep: Medical Physiology, 2nd Edition, Copyright @ 2009 by Saunders, an imprint of Elsevier, Inc. All rights reserved.

Prolactina

Al igual que la GH, la prolactina presenta incrementos plasmáticos nocturnos y esta estrechamente vinculada con los ciclos sueño - vigilia. La prolactina muestra un incremento gradual y un máximo después de despertar. La siesta provoca picos de prolactina y la vigilia ausencia de incrementos nocturnos de prolactina.

40 Prolactina (ng/ml) 30 20 Prolactina 10 20 Hormona de crecimiento Hormona de 10 crecimiento o REM Comida Comida Comida 4 sueño 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -a.m .- Mediodía p.m. Medianoche -a.m .- Hora en el reloj Fuente: David G. Gardner, Dolores Shoback: Greenspan. Endocrinologia basica y clinica, 9e: www.accessmedicina.com Derechos (@) McGraw Hil Education. Derechos Reservados.

Aldosterona

Incrementa rápidamente después de levantarse y alcanza un máximo alrededor de las 4:00 PM. Esta en relación estrecha con los ritmos de ACTH y renina, dos de los factores principales que regulan la secreción de aldosterona.

52 [ Sleep Aldosterona Plasma aldosterone (ng/dl) Bajo Na+ 36 28 B 20 12 06:00 08:00 12:00 18:00 20:00 24:00 Time Figure 66-5 Mean human subjects san asma alcoststane con oncentrations of of times during Ino day. Curve resents data from subjects : raining recumbent ! through- Qui the doy: curve B represents data from subjects engaging in routine diurnal activity and noctumal rest. All Subjects maintained on a normal diet containing 120 to 140 mia/24 hr of sodium MOI tenance of subjects on a low-sodium diel of 10 10 20 mla/24 hr of sodium resulted in etevations in plasma aldosteron entration, but the daily Patterns for rocum- nt and ac !! UDS. CA Contanni. M .: Murano. G., Letizia die! gros C: LuCIO. P .: Sco Biochem. Med. 32:270 2 IDe : Sothern. R .: Cornelissen. G. Etapa 2 del 44 Meals N T O M O N + SUDIS DieGts were similar to those in ine norme al