Ritmos circadianos humanos desafiados por las condiciones ambientales de la Antártida

Abstract

El reloj biológico de los organismos vivos regula diversas funciones fisiologicas y conductuales, con un ritmo circadiano endógeno que se ajusta al ciclo de luz y oscuridad del ambiente. Dado que la luz es la principal clave sincronizadora del sistema circadiano, las residencias en latitudes altas constituyen una situacion privilegiada para el estudio de los ritmos biológicos y sus respuestas ante cambios en la exposición a la luz. En particular, la Antártida surge como un laboratorio natural para estos estudios. La base Cientifica Antártica Artigas (BCAA), ubicada en la Isla Rey Jorge (621 11’ S; 581 52’ O) provee una excelente oportunidad para investigar los cambios a nivel estacional de las personas que integran las dotaciones que residen durante un año, y los cambios transitorios de fotoperiodo que sufren quienes viajan por cortos periodos. Para la evaluacion de los efectos del fotoperiodo extremo antártico sobre los ritmos circadianos, se utilizaron aproximaciones subjetivas y objetivas. Las preferencias circadianas y cronotipo se estimaron con el Morning-Eveningness Questionnaire (MEQ) y el Munich ChronoType Questionnaire (MCTQ) respectivamente. Durante al menos 10 días, las personas completaron diarios de sueño y utilizaron actimetros que evaluaron los ritmos de actividad/reposo y la exposición a la luz en las diferentes condiciones luminicas. Por ultimo, la toma de muestras de saliva seriada permitio determinar la concentracion de melatonina para calcular el dim light melatonin onset (DLMO) como indicador de fase circadiana endogena. Esta tesis se divide en dos capitulos donde se abordan dos transiciones diferentes de fotoperiodo y su efecto sobre los ritmos circadianos: el primer capitulo se enfoca en los cambios estacionales de los tripulantes que residen en la BCAA durante 1 año, comparando las mediciones de invierno y verano. Se observó un adelanto de fase en verano con respecto al invierno, en respuesta a un adelanto de la fase luminica y un gran aumento en la intensidad de la luz a la que estaban expuestos los participantes. El segundo capitulo se centró en los efectos del cambio abrupto en fotoperiodo en estudiantes universitarios de la Escuela de Verano de Iniciación a la Investigación Antártica que permanecieron en la BCAA durante 10 días, comparando estos datos con mediciones en Montevideo durante su vida cotidiana. Los resultados mostraron un gran aumento en la exposición a la luz en Antártida en comparación con Montevideo, pero esta diferencia no mostró un cambio neto en el DLMO promedio, ya que algunos participantes adelantaron su fase y otros la atrasaron. La causa para la respuesta diferencial a este cambio en el fotoperiodo fue la diferencia individual en la exposición a la luz de cada individuo entre ambas condiciones. Se observó una asociación entre la historia de luz individual y el cambio de fase. En conjunto, estos dos enfoques evidencian la importancia de considerar la historia de luz individual y las preferencias circadianas en los cambios de fase endogena, que determinan los cambios en los ritmos circadianos de actividad/reposo y sueño/vigilia.