ap2011-2-ritmos_biologicos

5/12/2018 Ap2011-2-RITMOS_BIOLOGICOS - slidepdf.com

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Elaboró: MVZ. María del Carmen Frías Domínguez. Referencia: Tresguerres, J.A. Fisiología humana, McGraw-Hill Interamericana. México, 2006.

RITMOS BIOLÓGICOS

En el organismo diversos procesos varían en su manifestación a lo largo del tiempo, entre tales procesos están, actividad motora diurna, respiración, secreción de noradrenalina por la médula adrenal, la concentración de glucosa en plasmlas conductancias iónicas de la membrana plasmática.La íntima relación del animal con su medio ambiente cambiante implica que, el mantenimiento de un medio internrelativamente constante, es el resultado de una compensación continua y exacta de los procesos fisiológicos. Este incesanbalance o reajuste de los parámetros fisiológicos frente a las perturbaciones del medio externo, se define con el término dhomeostasis, propuesto por W. B. Cannon.

Los fenómenos cíclicos no son meras respuestas pasivas a los cambios que ocurren en el medio externo (cicIo nictamervariaciones estacionales), sino verdaderas adaptaciones, incrustadas en el código genético, a los diversos ciclos temporales qlos cambios geográficos ofrecen.Se define ritmo biológico como la recurrencia de cualquier fenómeno dentro de un sistema biológico a intervalos más o menregulares. Los ritmos biológicos son una forma de ordenar temporalmente las tareas y de sintonizarlas con el momento madecuado del entorno (alimentación, estivación, cortejo, cría, etc.)

PARÁMETROS QUE DEFINEN UN FENÓMENO PERIÓDICO O CÍCLICO

PERIODO: Duración de un ciclo (intervalo de tiempo entre dos fasesidénticas). Se mide en unidades de tiempo (segundos, horas)

FRECUENCIA: E s la inversa del periodo (1/P) y corresponde al número deveces que sucede el fenómeno en un determinado intervalo de tiempo

FASE : C orresponde al estado de la variable en un momento determinado delciclo

ACROFASE : Momento del ciclo en que la variable toma su valor máximoTomado de Tresguerres, J.A. Fisiología humana

Propiedades fundamentales de los ritmos biológicos

• Carácter hereditario, es decir, están genéticamente determinados• Ubicuidad (presentes en casi todos los fenómenos). Se ha detectado la presencia de ritmos biológicos, de uno u ot

periodo, en prácticamente todos los fenómenos que se han podido cuantificar suficientemente• Poca variabilidad para un mismo individuo. Los ritmos dependientes de fenómenos geofísicos son muy precisos en

manifestación.

Sincronización de los ritmos biológicos

Gran parte de los ritmos biológicos de frecuencia media y baja son sincronizados por determinados factores del entorno. sincronizador es un factor externo capaz de sintonizar o reajustar el ritmo de un individuo a la evolución de un cicIo externUno de los sincronizadores más característicos es el cicIo luz-oscuridad. E l que un determinado ritmo NO desaparezca cuando evita la presencia de su sincronizador, esto es, cuando el entorno se mantiene constante, comprueba que el RITMO NO ESTDETERMINADO POR EL SINCRONIZADOR, sino que ES DE NATURALEZA ENDÓGENA, esto es, que se origina en el proporganismo, como por ejemplo el sueño. En estas condiciones, ausencia del sincronizador, el ritmo se desarrolla de manetotalmente independiente, lo que se llama: libre curso. El ritmo se suele desfasar del ciclo del sincronizador, ya que no siempel ritmo endógeno tiene el mismo periodo (no dura lo mismo) que el fenómeno geofísico que actúa como sincronizador. cualquier caso, el ritmo es reajustable al ciclo geofísico tan pronto como se restituye el fenómeno (por ejemplo, luz solar), qactúa como sincronizador.Los sincronizadores son manifestaciones de determinados fenómenos geofísicos repetitivos, como el ciclo de las mareas, cic

nictameral (ciclo luz-oscuridad), fases lunares, cambios estacionales, cicIos anuales, etc.

Tipos de Ritmos Biológicos

Se han identificado fenómenos biológicos de tipo repetitivo con duraciones (periodos) muy diversas que varían entre menos un milisegundo (como el batir de las alas de un insecto), hasta fenómenos que duran 10 años, como el comportamiento de densidad de la población del lince canadiense.

Clasificación de los ritmos biológicos de acuerdo con el fenómeno geofísico que los sincroniza

Esta clasificación incluye ritmos endógenos con una duración o periodo aproximado a la duración del fenómeno geofísicrelacionado y para referirse a ellos se utiliza el prefijo “circa”. Así, los ritmos cuyo periodo se aproxima, pero no suele ser iguallas 24 horas del ciclo nictameral se denominan ritmos circadianos (del latín circa, alrededor de, y diem, día).



Elaboró: MVZ. María del Carmen Frías Domínguez. Referencia: Tresguerres, J.A. Fisiología humana, McGraw-Hill Interamericana. México, 2006.

En el mismo sentido se habla de ritmos circamareales, circalunares y circaanuales ,si se aproximan al cicIo de las mareas, al mlunar y al año sideral, respectivamente.

Clasificación de los ritmos biológicos según su duración o periodo

Ritmos circadianos endógenos: oscilan entre un mínimo de 20 y un máximo de 28 horas.

Ritmos ultradianos: tienen un periodo mayor de 30 minutos pero inferior a 6 horas

Ritmos infradianos: tienen un periodo de más de 28 horas y menos de 6 días

Clasificación de los ritmos biológicos con base en su frecuencia Ritmos de frecuencia baja: tienen periodos desde 6 días hasta varios años (circalunares, estacionales, circaanuales).Ritmos de frecuencia media: tienen periodos entre 30 minutos y 6 días (ultradianos, circadianos e infradianos)Ritmos de frecuencia alta tienen periodos desde 0.5 milisegundos hasta 30 minutos (respiración, ritmo cardiaco, actividneuronal)

EJERCICIO DE COMPARACIÓN ENTRE DURACIÓN Y FRECUENCIA DE LOS RITMOS

¿Cuál es la frecuencia en un día o 24 horas (¿Cuántas veces sucede en un día?) de un ritmo que dura 30 minutos ó 0.5 hor(ritmo ultradiano)?Respuesta: Frecuencia = Tiempo en el que se mide la frecuencia / Periodo o duración del ritmo

Frecuencia = 24 / 0.5 = 48 ciclos por día

¿Cuál es la frecuencia en un día de un ritmo que dura 24 horas (ritmo circadiano)?Respuesta: Frecuencia = 24 / 24 = 1 ciclo por día

POR TANTO: mientras menos dure el ciclo mayor será su frecuencia y mientras más dure el ciclo menor será su frecuencia

COMPARACIÓN DE LA FRECUENCIA DE LOS RITMOS

Entre los ritmos ultradianos, circadianos e infradianos tenemos que:

• Los ritmos ultradianos que tienen las menores duraciones tienen mayor frecuencia que los circadianos y los infradianos

• Los ritmos circadianos que tienen duraciones intermedias tienen menor frecuencia que los ultradianos pero mayor que l

infradianos

• Los ritmos infradianos que tienen las mayores duraciones de estos 3 tipos de ritmos tienen menor frecuencia que

ultradianos y los circadianos

MECANISMOS DE GENERACIÓN DE LOS RITMOS BIOLÓGICOS

La generación de los ritmos biológicos requiere de la presencia de OSCILADORES PRIMARIOS O MARCAPASOS. Estestructuras son capaces de generar por sí solos (autogenerar) una actividad rítmica. En algunos casos son neuronas o grupos dneuronas específicas con propiedades de membrana autorrítmicas o autoexcitables.De manera particular los MARCAPASOS CIRCADIANOS son reguladores de diversos relojes internos circadianos.

Marcapasos circadianos

Se han localizado marcapasos circadianos en el ojo de Aplysia, el ganglio cerebral de Limulus y del gusano de seda, los lóbulópticos de la cucaracha, la glándula pineal de las aves y el hipotálamo de aves y mamíferosEn mamíferos, el marcapasos circadiano es el núcleo supraquiasmático del hipotálamo, que se localiza cerca de la línea media pencima del quiasma óptico. Este núcleo recibe aferencias directas de la retina y a su vez, esta vía es la que media el efec

sincronizador del fotoperiodo sobre el ritmo circadiano endógeno.Otra vía por la que recibe información el núcleo supraquiasmático es el núcleo geniculado lateral del tálamo y también reciinformación de los núcleos del rafe del tallo encefálico con participación de la serotonina y de la glándula pineal mediante acción de la melatonina.

Generación de los ritmos de baja frecuencia

Ejemplos de ritmos de baja frecuencia son los ciclos estacionales y circaanuales. Poco se sabe acerca de como el sistema nervioso de diversanimales detecta y sincroniza su actividad con los cambios estacionales y con los ciclos anuales, sin embargo, esta demostrado que la señal qse utiliza como sincronizador es la medida del fotoperiodo, lo que implica la participación del reIoj circadiano en el proceso.Los fotorreceptores que informan sobre el fotoperiodo se localizan, al parecer, en el hipotálamo en aves; y en la retina de los mamíferos. Uestructura relevante en este tipo de ritmos parece ser la glándula pineal productora de melatonina, cuya síntesis es determinada por las horde luz y oscuridad del día.

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