Historia de la Cronobiología
La mayoría de nosotros sabe muy poco del reloj biológico que regula nuestro organismo ya que se trata de una nueva ciencia europea, que ha ido ganando importancia solo en los últimos treinta años. Se llama Cronobiología y principalmente significa lo siguiente: el organismo humano no puede trascender el ritmo impuesto por el ciclo noche-día que se produce por la rotación de nuestro planeta. Luz y oscuridad han marcado la vida de los hombres desde el principio de nuestra existencia. Este ritmo fundamental es controlado por relojes genéticos que residen en las profundidades de nuestro organismo. Cuanto más inteligentes seamos a la hora de percibir la información que nos envían, mayores serán los beneficios que obtendremos. Esta conexión es de particular importancia en la prevención y el tratamiento de enfermedades, así como en el proceso de curación. Los inicios de la Cronobiología datan del siglo XVIII. El astrónomo Jean Jacques d’Ortous de Mairan mantenía un seguimiento de los movimientos diarios de las hojas de Mimosa. En sus experimentos, logró demostrar que las hojas seguían oscilando siguiendo el ritmo circadiano incluso en una oscuridad permanente. Científicos famosos como Georg Christoph Lichtenberg, Christoph Wilhelm Hufeland, Carl von Linné y, por último el más importante, Charles Darwin observaron un fenómeno rítmico similar. Pero no fue hasta el siglo XX cuando la investigación científica sobre la Cronobiología se inició gracias a Wilhelm Pfeffer, Erwin Bünning, Karl von Frisch, Jürgen Aschoff, Colin Pittendrigh, y Arthur Winfree que fueron los pioneros.
Los tres ciclos básicos de la Cronobiología
Ritmos Infradianos (del latín «infra«, que significa «debajo» y «dies«, que significa «días») son ritmos que duran más de 24 horas. Estos ritmos se repiten a intervalos de unos días, de semanas, de meses o incluso una vez al año. Por lo tanto, una oscilación dura más de 24 horas.Un buen ejemplo de ello son los ritmos estacionales, como la migración de las aves o los ritmos lunares que siguen las fases de la luna (unos 29,5 días) y los ritmos semilunares (unos 14 días) que normalmente se asocian a los ciclos de las mareas. Incluso los ritmos impredecibles, es decir aquellos ritmos que no tienen correspondencia en el medioambiente, como el ciclo reproductivo de las mujeres, se consideran ritmos infradianos.
Ritmos Ultradianos (del latín «ultra«, que significa «más allá» y «dies«, que significa «día») son ritmos que duran menos de 24 horas. Muchas de las funciones fisiológicas del organismo humano son un ejemplo de ritmo ultradiano. Estos ritmos tienen ciclos múltiples en un día. Un adulto, por ejemplo, tiene un ciclo de esfuerzo y reposo de aproximadamente de 2 horas. Los ritmos ultradianos regulan las funciones físicas, emotivas y espirituales. A menudo duran varias horas e incluyen la ingesta de comida, la circulación de la sangre, la secreción hormonal, las diferentes fases del sueño y la curva de rendimiento del organismo. Estos procesos radican en nuestro cuerpo en millones de formas. Algunos duran sólo pocos segundos, como el control de la respiración; algunos hasta milésimas de segundo, como muchos de los procesos que se producen en las células del sistema microcirculatorio. Los ritmos de las mareas (unas 12,5 horas) que siguen flujos y reflujos repetidos, tienen una función especial para muchas personas que viven en lugares donde se práctica el surf.
Ritmos Circadianos (del latín «circa«, que significa «alrededor de», y «dies«, que significa «día»): Ritmos que duran aproximadamente 24 horas. Por ejemplo: el ciclo sueño-vigilia de los seres humanos, el movimiento de las hojas. Muchos de los efectos de los ritmos circadianos afectan directa e inmediatamente a los seres humanos; por eso son los que se estudian más a fondo.
Por lo tanto, todo los que sigue se refiere a los ritmos circadianos.
La Cronobiología hoy
El campo de la cronobiología se está extendiendo rápidamente por todo el mundo. Los profesionales de la medicina, los investigadores y la población en general están empezando a ver las ventajas de utilizar los principios cronobiológicos en todo tipo de cuestiones, desde la administración de medicamentos hasta la determinación del momento del día más eficaz para hacer ejercicio. La cronobiología se está utilizando en el estudio de la genética, la endocrinología, la ecología, la medicina deportiva y la psicología, por nombrar algunas.
La rama cronofarmacológica de la cronobiología ha sido especialmente lucrativa. Miles de estudios han aportado información sobre cómo la sincronización precisa de un medicamento o suplemento puede disminuir los efectos secundarios, tener un efecto más potente en el sistema de órganos objetivo o en la enfermedad e incluso interrumpir completamente un proceso fisiológico.
Muchas instituciones de renombre han incorporado departamentos, laboratorios y planes de estudios centrados en el estudio de la cronobiología. Estas instituciones han aportado investigaciones y conocimientos innovadores que han contribuido a dar forma a la medicina moderna y a la comprensión de nuestros ritmos biológicos innatos. La melatonina, también conocida como la «hormona madre de la cronobiología», los efectos de la luz en diversas enfermedades y el fenómeno de los cronotipos han sido áreas de especial interés.
Aunque la cronobiología se considera todavía una ciencia joven, las posibilidades que presenta son infinitas. Nuestros métodos de investigación son cada vez más avanzados y, con ello, la realidad es que la cronobiología acabará convirtiéndose en la más importante disciplina científica.
Los ritmos internos y externos a nuestro organismo controlan nuestras funciones físicas, mentales y emotivas sin la necesidad de nuestra intervención. Cuanto más adaptemos nuestra vida con inteligencia a estos ritmos, mayor será el beneficio que podremos sacar de ellos. Ya se trate de la mucosa oral o del hígado, cada uno de nuestros sistemas fisiológicos tiene su propio ritmo biológico. Este conocimiento es particularmente importante cuando se habla de enfermedad y curación. Cada enfermedad – como el asma, la artritis, la hipertensión, la depresión, los ataques al corazón, las úlceras de estomago, los trastornos del sueños, del cerebro, los metabólicos y así sucesivamente – tiene sus fases. El factor cronobiológico de las sustancias activas utilizadas en la prevención o en el tratamiento de las enfermedades tiene una importancia crucial. Hasta la fecha hemos podido identificar sólo una parte muy pequeña de los secretos que esconden, sin embargo son muchas las sustancias ya disponibles con fórmula cronobiológica, científicamente probadas y demostradas. En un primer momento, nadie tomaba en serio a los cronobiólogos. Hoy en día, su ciencia es una rama reconocida de la investigación que estudia la interconexión entre cuerpo, mente y tiempo. ¡Tal vez tendrán una agradable sorpresa!
Desde el punto de vista cronobiológico, la conclusión más importante que surge es que en nuestro cuerpo está presente un verdadero panel de control que contiene una serie de «relojes biológicos» configurados genéticamente. En primer lugar, nuestro cuerpo sigue un ciclo interno de 24 horas. La producción de hormonas depende fundamentalmente de los impulsos enviados por nuestros relojes biológicos. Bajo el control de nuestro cerebro, en nuestra sangre circulan 150 sustancias mensajeras que informan cada órgano acerca de las condiciones actuales y prescriben reacciones específicas según sea necesario. Estas hormonas pueden tener tanto un efecto estimulante como un efecto calmante. Nuestra temperatura corporal baja durante el sueño, la presión arterial sube cuando nos despertamos…y así sucesivamente. Estos ritmos se repiten cada 24 horas, día tras día, noche tras noche. Por esta razón, los estudiosos hablan de ritmo «circadiano». Este término viene del latín «circa» que significa «alrededor de» y «dies«, que significa «día». El ciclo de frecuencia más breve está marcado por las ondas cerebrales: fracciones de milisegundos. Los ciclos de frecuencia más larga – como la sensación de hambre o la necesidad de dormir – se extienden durante muchas horas.
En cada momento, la cronobiología transforma las acciones internas a nuestros órganos en un espectáculo único y característico. De hora en hora, puede cambiar todo. ¡Todo! Parece que con la edad, algunos de nuestros relojes biológicos marcan el tiempo más lentamente, mientras que otros se aceleran. Algunos tienden al desfase y otros, incluso, en algún momento se detienen. Los órganos desarrollan ritmos independientes y empiezan a manifestarse los primeros trastornos. Si no se tratan, pueden degenerar en verdaderas enfermedades.
La Ciencia distingue alrededor de 80 enfermedades que pueden atribuirse a trastornos del sueño. Este es exactamente el objetivo de la Cronofarmacología: fórmulación formulación correcta en el momento correcto. Actualmente el objetivo es identificar el componente circadiano en un número creciente de enfermedades y disfunciones físicas. Esto da lugar a opciones de tratamiento sorprendentes: dirigido, más eficaces y con menos efectos secundarios. Los medicamento o suplementos alimenticios cronobiológicos «recalibran» nuestros relojes internos.
El factor luz-oscuridad ajusta constantemente nuestras funciones cotidianas en un ritmo de 24 horas. Dentro de nuestro organismo, esta información se convierte en una hormona de señalización, llamada melatonina. Ésta ya desempeña muchas tareas a la luz del día. Alrededor de las 11 de la noche, por lo general se produce un aumento repentino de los niveles de melatonina entre 8 y 10 veces con respecto a los valores normales. Esta es la señal para muchos órganos que ha llegado la hora de ralentizar su actividad y de regenerarse. Sin embargo, en muchas personas mayores deja de producirse esta oleada nocturna de melatonina. Muchos ritmos – incluyendo el sueño, la presión arterial, la temperatura corporal y la secreción de hormonas – quedan sin control. En estos caso se necesita una ayuda cronobiológica inteligente. Algunos estudios recientes y muy interesantes han dado lugar a conclusiones valiosas. Los investigadores están empezando a entender a qué hora las células tumorales tienden a separarse. Las células tumorales son controladas por relojes biológicos diferentes de aquellos que regulan las células sanas. Por lo tanto, es de vital importancia que las citotoxinas presentes en los medicamentos se introduzcan en el órgano a tratar en las horas en que su impacto en el crecimiento del tumor es mayor, es decir cuando su efecto sobre el resto de las células es menos dañino. La Cronofarmacología, la búsqueda de medidas terapéuticas en armonía con nuestros relojes biológicos, es actualmente el área de la investigación médica más fascinante. Poco a poco estamos empezando a considerar siempre más enfermedades como resultado de los trastornos de nuestros ritmos. Este es el primer paso hacia los principios de la cronobiología.
Cada célula produce sustancias altamente especializadas, como los bloques constitutivos de los aminoácidos. Una vez alcanzada la concentración ideal, la producción se interrumpe. A las pocas horas, los encimas descomponen las sustancias. Comienza un nuevo ciclo. Algunos genes, también llamados «genes reloj», desempeñan la función de interruptor «on/off» en estos procesos. Se pueden encontrar en casi todos los tejidos del cuerpo humano y su impacto es muy polifacético, sofisticado e inteligente. Cada parte del cuerpo humano tiene receptores que captan la información de las sustancias mensajeras y de los estímulos neuronales. Su sensibilidad es controlada por «genes reloj». Esto también se aplica a los efectos de las vitaminas, los oligoelementos y otras sustancias biológicamente activas, incluyendo los medicamentos. El interruptor principal se encuentra en el diencéfalo, la parte central del cerebro compuesta por dos estructuras. El diencéfalo recibe mensajes de fotocélulas especiales situadas en la retina. Estos sensores, que han sido decodificados sólo recientemente, no reconocen objetos o colores, pero sí la franja horaria, la atmósfera del ambiente y las estaciones. Son el punto de partida de un mecanismo de acciones que, en su conjunto puede ser descrito como una sala de control donde se configuran todos los relojes biológicos. De esta sala de control salen todos los impulsos que nos informan del paso del día a la noche; impulsos que provienen del mundo exterior y que alcanzan un sinnúmero de ritmos de nuestro cuerpo, sincronizándolos entre ellos. La luz es un potente generador de impulsos. ¡Una persona puede sobrevivir a un ataque de corazón gracias a los rayos del sol que se filtran por la ventana de la UCI! Las camas ubicadas en el ala norte de los hospitales están misteriosamente asociadas a una tasa de mortalidad más alta.
Practicar la Cronobiología
Para llevar a cabo sus muchas actividades, nuestro cuerpo necesita recibir sustancias valiosas en momentos muy concretos del día. Incluso las personas que siguen una dieta saludable podrían tener carencias nutricionales, especialmente cuando están expuestos al estrés cotidiano, a las toxinas del medio ambiente o si sufren trastornos del metabolismo. La investigación científica nos ha proporcionado información precisa sobre el tipo de nutrientes que necesita nuestro cuerpo, sobre el momento exacto en el que tomarlos y a qué dosis proporcionan un ayuda ideal para la digestión de la comida. Mientras que algunos nutrientes tienen un efecto potenciador cuando interactúan entre sí, otros podrían hasta obstaculizarse. Practicar la cronobiología mejora la capacidad de nuestros órganos de asimilar sustancias biológicas vitales. Vitaminas, minerales, oligoelementos y fitofármacos se combinan de forma inteligente y por lo tanto se administran en el momento adecuado. La cápsula de la mañana, por ejemplo, ayuda el organismo a mantener su balance energético. La cápsula de la noche ayuda a quemar las grasas durante la noche y eliminar las toxinas de nuestro cuerpo. Luego están las fórmulas específicas que tienen en cuenta el diferente metabolismo de los órganos femeninos y masculinos.
Muchos piensan que las vitaminas dispensan incondicionalmente buena salud y se las tragar en cualquier momento, ¡convencidos de que no pueden hacer daño! ¡Todo lo contrario! Las reglas rigurosas de la cronobiología también valen para aquellos que buscan un remedio para una deficiencia de vitaminas o minerales. ¿Vitaminas? ¡Mira la hora! La hora es un detalle crucial: en primer lugar, simplemente porque el efecto de algunas vitaminas es diferente si se toman por la mañana o por la noche. En segundo lugar, porque su efecto sobre el metabolismo podría interferir con el ritmo de 24 horas de nuestros órganos. Tomar una fórmula de múltiples componente y cronobiológica es simplemente esencial – y elegir un régimen específico (hombre / mujer) es aún mejor.
Tomar vitaminas y minerales sin sentido y sin una regla precisa conlleva ciertos riesgos
Los efectos biológicos de las vitaminas y de los oligoelementos muestran mayores fluctuaciones diarias e influyen en los picos de actividad de nuestro cuerpo.
Las vitaminas que se toman con la comida o en forma de suplementos alimenticios necesitan ir acompañadas por grasas o agua para ser transportadas en su zona objetivo. Para empezar, consideramos las vitaminas liposolubles: una vez disueltas dentro de las moléculas de grasa, estas vitaminas alcanzan ante todo los vasos linfáticos, el sistema vascular primario del líquido tisular. Los vasos linfáticos están directamente vinculados sólo a algunos órganos. Estas vitaminas se acumulan principalmente en el tejido adiposo y en el hígado. Una vez dentro de nuestro organismo, no se eliminan fácilmente. Dada la gran capacidad de acumulación de la grasa, estas vitaminas deberían tomarse con sumo cuidado. Existen sólo cuatro vitaminas liposolubles: A, D, E y K. Lo ideal sería tomarlas por la mañana después de un desayuno abundante, mientras que son menos eficaces si se toman más tarde durante el día. El agua se distribuye por todo el cuerpo: dentro de las células, en la sangre y en el tejido intersticial. Las vitaminas disueltas en el agua, por lo tanto, son casi universalmente eficaces, pero también más volátiles. Se eliminan regularmente a través de la orina.
Una dosis diaria ponderada ayuda a prevenir deficiencias de vitaminas o trastornos metabólicos. En el grupo de la vitamina B hay siete vitaminas hidrosolubles: ácido fólico (B9), ácido pantoténico (B5), tiamina (B1), cianocobalamina (B12), riboflavina (B2), niacina (B3), y piridoxina (B6). Otras vitaminas hidrosolubles son la vitamina C (ácido ascórbico), la biotina (vitamina H), la colina y el mioinositol. La mayoría de las vitaminas no tienen un efecto directo y para algunas funciones sólo desempeñan un papel de aportación. Es por eso que comúnmente se clasifican como coenzimas o cofactores. El resto de las actividades las llevan a cabo otras sustancias – pero sólo si se toman al mismo tiempo en su forma activa.
Con el aumento de los investigadores involucrados en este ámbito, también aumentan los criterios que deben cumplirse. El reto consiste en combinar dos productos multivitamínicos y multiminerales estrictamente separados pero igualmente inteligentes: uno se tomará por la mañana y el otro antes de acostarse.
La Cronofisiología es una rama de la cronobiología que se ocupa de estudiar la organización temporal de los procesos fisiológicos. Este Estudio incluye la sincronización de los procesos biológicos naturales. La Cronofisiología estudia el fenómeno de los madrugadores y de los noctámbulos y explica cómo los sistemas y los procesos biológicos de los organismos se relacionan entre sí con respecto al tiempo. El cuerpo humano está sometido a ritmos de 24 horas. Tenemos un reloj biológico (reloj circadiano) que nos prepara para reaccionar a los acontecimientos que se repiten diariamente, lo que nos permite adaptarnos a las diferentes condiciones ambientales de manera fisiológicamente óptima. Nuestras vidas se rigen por un ritmo día/noche. Indicadores tales como la luz, la oscuridad y la temperatura influyen en nuestro ritmo biológico, ya configurado en la parte más profunda de nuestros genes.
Casi todos los procesos vitales de un organismo que han sido estudiados, están sujetos a diversos ritmos. Hormonas, neurotransmisores, moléculas de azúcar que se consumen y los anticuerpos presentes en las células de la sangre muestran una concentración en la sangre que varía dependiendo de la hora. Muchos cambios determinan significativamente las reacciones de nuestros órganos. Incluso el desarrollo de una enfermedad y la intensidad de los síntomas que se manifiestan, siguen los impulsos de un reloj interno. Esto es especialmente cierto para el asma, la depresión y los ataques epilépticos. Cuando se altera el ritmo circadiano, sufrimos los efectos a nivel de salud general y de bienestar. El cambia de hora, por ejemplo, puede tener los mismos efectos del jet lag, incluyendo trastornos del sueño, de la concentración o hasta depresión. Estos problemas pueden empeorar y durar por mucho tiempo entre los trabajadores por turnos: se han documentados casos de trastornos crónicos. Sólo adaptando nuestro estilo de vida a los ritmos internos de nuestro cuerpo, podemos obtener la energía necesaria para mantenerse en salud.
La Cronopatología trata el tema de la sincronización interrumpida en los procesos biológicos vitales. Describe fenómenos diferentes en presencia de anomalías en las secuencias cronológicas: características, causas, importancia del pronóstico y del diagnóstico y por último las implicaciones terapéuticas. En cada organismo, la enfermedad se manifiesta en horarios específicos. Los ritmos anuales y semanales tienen un impacto en la susceptibilidad y en la frecuencia de las enfermedades, en la frecuencia de los accidentes y en la tasa de mortalidad.Las desviaciones en los ritmos biológicos son comunes. La presión arterial, por ejemplo, muestra un buen número de factores. Las anomalías se producen en momentos determinados del día, también en relación a la influencia de las fases de actividad y reposo. La Cronopatología estudia estos fenómenos cambiantes en relación con trastornos funcionales de nuestros órganos, así como las enfermedades, con respecto al papel del ritmo día/noche. Las áreas más comunes en las que destaca la necesidad de profundizar esta ciencia son «los trabajadores por turnos» y «el jetlag», ambas caracterizadas por el desfase del tiempo. La Cronopatología ayuda a identificar las diferentes fases de la desviación de la normalidad. Reconocer las características que dependen del tiempo pueden ser sumamente importantes en el diagnóstico y el tratamiento de una enfermedad. La anatomía inteligente es la base de los fármacos dependientes del tiempo.
La Cronofarmacología es una rama de la Cronobiología que estudia nuestro ritmo interno en relación a sus efectos en las terapias. Estudia el comportamiento de los medicamentos en el cuerpo humano y el impacto en términos de estructura temporal de los órganos. El cuerpo humano sigue un ciclo de 24 horas y nuestro reloj biológico regula sus funciones. Los ritmos biológicos son cruciales para determinar la administración correcta de la medicación. Un medicamento puede tener un efecto beneficioso o secundario según el momento en el que se toma. Saber esto es sumamente importante para el tratamiento de muchísimas enfermedades. No importa sólo la dosis de una sustancia, sino también la hora en la que se toma.Algunas preguntas importantes que son contestadas a través de la Cronofarmacología:
- ¿Qué sustancias funcionan mejor si se toman por la mañana?
- ¿Qué sustancias funcionan mejor si se toman por la noche?
- ¿Qué sustancias pueden tomarse juntas y cuáles deben combinarse necesariamente para que tengan efecto?
- ¿El efecto de una sustancia biológica puede ser anulado si se combina con determinadas sustancias?
- ¿De qué manera el efecto de algunos medicamentos cambia dependiendo de la franja horaria en la que se toman y cómo es posible maximizar su eficacia?
Administrar un fármaco en el momento más adecuado, puede mejorar la eficacia, así como reducir al mínimo los efectos secundarios. Los medicamentos para la presión arterial y los preparados a base de cortisona requieren un cuidado especial con respecto a los horarios de administración. Por ejemplo, algunos fármacos antihipertensivos, son más eficaces si se toman por la noche en lugar de por la mañana. Los pacientes se beneficiarán de la utilización de la Cronofarmacología, ya que ofrece información importante sobre los horarios en los que tomar fármacos, lo que conduce a una mayor tolerabilidad y eficacia en las preparaciones individuales. Los Cronofarmacólogos están en busca de nuevas revelaciones sobre los horarios en que administrar los tratamientos con el fin de aumentar su eficacia y reducir los efectos secundarios. Para muchas sustancias, el horario de administración ideal ya se conoce. Muchos preparados modernos se pueden describir casi como «inteligentes». Contienen determinadas micro-sustancias biológicas suficientes para cubrir las necesidades diarias, y que se toman una vez al día. Su eficacia dura desde el momento de la administración, hasta altas horas de la noche, pero actúan en el momento correcto ya que contienen un temporizador o sustancias que se liberan a distintas velocidades.