Ritmos circadianos (y III): La zona zombi

[Viene de aquí]

En todo lo que hemos visto hasta ahora sobre los ritmos circadianos, los seres humanos somos esencialmente iguales al resto de los seres vivos. Pero hay una diferencia crucial, que, observada por primera vez por investigadores alemanes, fue confirmada de modo espectacular en el segundo encierro de Siffre, los seis meses de 1972.

Al principio todo marchó como de costumbre: ciclos de vigilia/sueño de 26 horas, sincronizados con el ciclo de temperatura. En el día 37, sin embargo, ocurrió algo extraño. Siffre “trasnochó”, para dormir luego 15 horas seguidas. A partir de ahí, su patrón de sueño perdió aparentemente toda regularidad, incluyendo días de 40 ó 50 horas. Mientras, su temperatura corporal mantuvo, imperturbable, su ciclo de 26 horas. Los dos ciclos se habían desacoplado.

Este extraño fenómeno se ha llamado desincronización interna. En cuanto el sujeto empieza a vivir en la cueva, sus ciclos internos adoptan su periodo propio (Free Runing Period, FRP) y pierden la sincronía con el mundo exterior. Pero cuando pasan muchas semanas, sus ciclos de temperatura y sueño pierden también su sincronía. Esto es algo sorprendente (por ejemplo, desmiente la idea de que la temperatura baja durante el sueño por la inactividad del organismo). Pero quizá lo más curioso es que este estado sólo se ha encontrado en los seres humanos. Da la impresión de que sólo en nosotros el ciclo vigilia/sueño, el ciclo de la consciencia en definitiva, tiene una entidad que no se reduce a la fisiología.

Tras la experiencia de Siffre, la desincronización interna fue investigada sistemáticamente por E. Weitzman y C. Czeisler con voluntarios encerrados en un hospital de Nueva York. Era lógico su interés: el fenómeno era en sí un enigma, pero además parecía proporcionar una ventana nueva para entender toda la cuestión de los ritmos circadianos.

En efecto, mientras todo va al unísono, tenemos poca información. Cuando se desacopla el ritmo fisiólogico del ambiente, empezamos a aprender cosas nuevas, rasgos propios del ciclo fisiológico que estaban enmascados por su sincronización con el ambiente: por ejemplo, que persiste aunque no haya noche y día, o que su duración propia no son 24 horas. Análogamente, la desincronización interna promete revelar las características propias del sueño, al desacoplar su ciclo del fisiológico.

La idea es atractiva, pero al principio no se sacó nada en claro. Los patrones de sueño de los sujetos en desincronización interna parecían caóticos. Podían tener días de 50 horas y días de menos de 20, sin ninguna razón aparente (y quizá lo más asombroso es que los sujetos no se percibían nada anormal). Finalmente, Czeisler dio con la idea de los “raster plots” (los mapas de sueño de los que hablé aquí) y encontró por fin una regularidad.

strgtz2.jpg

El “raster plot” de la izquierda es el de un sujeto en desincronización interna (referencia aquí). Cada día es un tramo horizontal completo, los trazos negros son periodos de sueño, y los días sucesivos se ponen en renglones sucesivos. Al representarlos de esta manera, se ve que hay unas bandas prohibidas diagonales (marcadas en gris) en las que nunca comienza el sueño; esas bandas son paralelas a la línea de mínima temperatura corporal. A la derecha se han representado los mismos datos pero con un eje horizontal de 24,55 horas, que era el periodo del ciclo de temperatura del sujeto, de modo que las bandas prohibidas quedan verticales. Se puede ver también que los sueños largos comienzan a temperaturas altas; los cortos, a temperaturas bajas.

Una vez encontrada la clave de la relación estadística con la temperatura, Czeisler y sus colaboradores (entre ellos Strogatz, de quien he sacado la gráfica de abajo) pudieron establecer cómo depende la probabilidad de dormirse de la temperatura corporal.

zonazomb.jpg

Como puede verse, la probabilidad de caer dormido varía mucho a lo largo del ciclo de temperatura. Hay dos regiones características (zonas prohibidas) en las que es muy difícil dormirse, y otras dos de máxima somnolencia: las marcadas como “siesta” y “zona zombi“.

Esto puede parecer trivial hasta que uno cae en la cuenta de que los resultados se refieren a sujetos (a) desincronizados del ambiente y, además (b) en desincronización interna. Lo que define las cuatro regiones destacadas no es en absoluto la hora del día (hemos puesto en el eje x un valor convencional, razonable para un sujeto sincronizado con el ambiente) sino su posición en el ciclo de temperatura. De modo que el punto marcado como “siesta”, en virtud de (a), puede ocurrir a cualquier hora del día . Y en virtud de (b), puede ocurrir en cualquier punto del ciclo de sueño: al poco de despertarse o muchas horas después. La somnolencia en la siesta no tiene que ver por tanto con que hayamos comido mucho o estemos a mitad del día, sino con el reloj circadiano de temperatura corporal. Nos entra sueño porque está en la fase de subida de temperaturas y eso significa “sueño”.

Esto tiene consecuencias importantes, porque ese reloj es inamovible: recordemos que al estar expuestos al ciclo día/noche adquiría un periodo de 24 horas (“entrainment“) , pero su fase no era ajustable. De modo que el trabajador en un turno de noche no va a poder hacer el mismo horario que el trabajador en el turno de mañana, “cambiando a.m. por p.m.”. Por mucho que se levante a las 8 de la tarde, va a tener el diagrama de somnolencia de la figura de arriba. Tendrá problemas si se va a dormir a las 12 del mediodía: estará en la zona prohibibida de la mañana, y probablemente no conciliará el sueño. Deberá esperar a la hora de la siesta, y seguramente dormirá menos horas de las aconsejables. Peor aún, durante su trabajo atravesará la “zona zombi“, con su atención disminuida. Se ha demostrado que en ese periodo (más o menos entre tres y seis de la mañana) las estadísticas de accidentes se disparan: es la hora a la que ocurrieron las catástrofes de Bhopal, Chernobyl y Three Mile Island.

Pero hay más consecuencias. Strogatz relata un experimento en el que a un estudiante se le obligó a vivir con un día de 23,5 horas. La variación parece mínima, pero los resultados fueron muy notables: tenía problemas para dormir, y según fue transcurriendo el experimento, su insomnio se agravó. Llegó amenazar con dejar el experimento. El problema estaba en que el pequeño acortamiento empujó la hora de irse a la cama hacia la zona prohibibida de la tarde; al sincronizarse el ciclo de temperaturas con el ciclo ambiente, esa zona quedó anclada justo a la hora de acostarse. Finalmente, se acortó aún más el día, a 23 horas, y por fin encontró un alivio: el ciclo de temperaturas ya no pudo sincronizarse con un ciclo externo tan corto, y la zona prohibida perdió el ancla y empezó a “derivar” por el horario del sujeto.

Este experimento tiene relación con una curiosa asimetría del jet-lag: es mucho más llevadero cuando se viaja hacia el oeste que cuando se viaja hacia el este. Viajando hacia el oeste tenemos un día más largo, y eso (además de ir a favor del ritmo circadiano de la mayoría de las personas, que es de más de 24 horas) lleva la hora de dormir lejos de la zona prohibida de la tarde, hacia la zona zombi: no hay problema para conciliar el sueño. Viajando hacia el este el día se hace más corto, como el del infortunado estudiante del experimento.

Ahora podemos entender mejor por qué no es extraño que el cambio de hora tenga efectos de largo alcance, como ha encontrado T. Roenneberg. Y por qué el mini jet-lag producido por el cambio al horario de otoño (alargar una hora un día) se lleva mucho mejor que el producido por el cambio al horario de primavera (acortar una hora un día). Que es por lo que (casi se me olvida) empecé esta serie de posts…

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26 respuestas a Ritmos circadianos (y III): La zona zombi

  1. Cigarra dijo:

    Sencillamente fascinante. Toda la serie. Estoy por irme a dormir ahora mismo (10,24 a.m.) porque me he dado cuenta de que tengo los ritmos circadianos como las maracas de Machín. Lástima que estoy en el trabajo.
    En serio, enhorabuena por este blog, que ha sido un descubrimiento para mi.

  2. pseudopodo dijo:

    Gracias, Cigarra. Espero oir tu canto por aquí de vez en cuando.

  3. tabris dijo:

    Suelo leerte siempre sin decir nada pero esta vez me veo obligado a darte las gracias. Una entrada muy, muy interesante. Se agradece profundamente que existan blogs como este, donde uno puede aprender tanto y de una manera tan clara y agradable.

  4. Pilar de Zaragoza dijo:

    Búho puro desde que tengo memoria, búho contrariado, búho que se arrastra a trabajar a las ocho de la mañana, búho que no se acostaría pero que se duerme a base de cansancio. Estoy investigando el tema desde hace años (de hecho lo propuse y fue aceptado como tema en un programa de la SER “A vivir que son dos días” cuando lo dirigía Fernando Delgado; eso fue en el siglo XX) y quisiera pasar a la acción. Gracias por concentrar tanta sabiduría en tu blog. Cuando me ponga en marcha te incluyo en la propuesta.

  5. Laura dijo:

    ¡Qué interesante! Ahora entiendo mucho mejor todo eso del día y la noche de cada uno, los cambios horarios, etc.. Especialmente revelador este último post. Muchas gracias.

  6. Dices que los animales tiene ciclos que se alejan o se acercan de las 24 horas. ¿No les pasa a ellos como a nosotros? Es decir ¿no hay individuos buhos e individuos alondras dentro de otras especies?
    Y otra pregunta ¿pinta en todo esto algo la glandula pineal? Esa que segrega melatonina.

    Te acabo de añadir a mi lector de feeds :-)

  7. sorak dijo:

    Verdaderamente interesante. Estoy leyendo esto a las 5.17 de la mañana.
    Creo que no hace falta decir lo desajustado que estoy ;D

    Saludos!

  8. noa dijo:

    ahora entiendo por que el sueño viene ami a las 10 pm y si no me acuesto no puedo conciliar el sueño hasta las 12 am y si aun no lo hago, aunque me acueste no puedo dormir sino hasta las 2 am.

    otra cosa: por que a algunas personas (como yo) nos pasa que si nos acostamos mas temprano de lo normal, despertamos con mucha pereza; y si nos acostamos tarde como las 12 o 1 de la mañana nos levantamos frescos a las 7 am?

    jiji xD

    mas, mas necesito saber mas…

  9. Napaboy dijo:

    Me gusto bastante tu post felicidades, yo la neta tengo muy desfazados mis ciclos del sueño y esto me ayudo a entenderlo mejor.

  10. Me explicó una persona que habia descubierto que para superar el jet-lag “oeste-este” le funciona muy bien una ducha tan pronto como llega al aeropuesto (Madrid por ejemplo). Aparte del efecto “empiezo el dia de nuevo” y que te quedas más fresco y limpio, ¿podría ser que esto bajase la temperatura del cuerpo para dejarla en el punto en el que estaria al levantarnos normalmente? A lo mejor estoy demostrando que no he entendido nada, pero por preguntar nada se pierde. Gracias por el curre.

  11. pseudopodo dijo:

    Alberto, por lo que he leído cada especie animal tiene una duración propia del ciclo circadiano, pero no he visto que mencionen que hay diferencias entre individuos. Puede que las haya, pero que no se les haya dado importancia. De hecho, en los humanos la duración típica parece ser unas 25 horas, los casos de cronotipo largo o corto son minoría y probablemente no hablaríamos tanto de ellos si no fuera porque nosotros nos interesamos mucho… La glándula pineal segrega melatonina, que tiene un ciclo circadiano muy marcado, y se ha especulado mucho con que es la sustancia clave en todo esto. No parece que sea tan clave (hay gente a la que han extirpado la glándula pineal y no tienen trastornos de sueño) pero sí se ha demostrado que suministrar melatonina adelanta el reloj circadiano –parece que el cuerpo piensa que ha llegado la oscuridad- y la han usado para tratar el jet lag: para poner el reloj en hora, al viajar hacia el este se toma antes del atardecer, y al viajar hacia el oeste, tras el amanecer.

    Noa, no sé si lo que dices de la pereza tras dormir demasiado tiene una explicación sencilla en términos de ritmos circadianos, pero sí está descrita una inercia de sueño: pesadez y mal despertar tras una siesta demasiado larga. Lo que sí confirma todo esto es que la idea de que la función del sueño es sobre todo reparadora (y que por tanto, a más sueño, más descansados nos debiéramos levantar) está equivocada: el sueño es sobre todo una consecuencia de los ritmos circadianos (otra cosa que tiene relación con esto es que cuanto más tiempo estamos despiertos un día, menos dormimos generalmente esa noche: nos despertamos cuando el reloj interno lo dice).

    Agustí
    , no sé si el truco está en la temperatura, pero no parece mala idea. Lo que es seguro es que funciona el usar estímulos que señalen a nuestro reloj interno la hora. Hay un estudio en el que tras someter a hamsters a un jet lag equivalente a volver de América a Europa, su sueño se sincronizaba con facilidad, en un par de días, cuando se les obligaba a trabajar (corriendo sobre un rodillo) nada más “llegar a Europa”. Si se les dejaba que hicieran su jornada normal, tardaban tres semanas en adaptarse…

    Y gracias a todos por los comentarios. Me voy a dormir ;-)

  12. guillirojo dijo:

    Un post muy interesante. Yo la verdad que llevo un tiempo preocupado por mis ciclos de sueño. Me levanto a trabajar a las 7 de la mañana, y casi siempre estoy muerto de sueño porque no me duermo antes de las 3 o las 4. Me paso todo el dia muerto de sueño pero si al llegar a casa me acuesto antes de las 12 de la noche, mi cuerpo lo interpreta como una especie de “siesta, y a la hora y media o asi vuelto a estar despierto, y ahi no consigo dormirme hasta las 3 o las 4. Y vuelta a empezar. Llevo mucho tiempo tratando de enderezar el ciclo de sueño, renunciando a siestas e incluso procurando madrugar los fines de semana para tener unos horarios fijos, pero no hay manera.
    Pues lo dicho, un post muy interesante, de verdad.

  13. Athini dijo:

    Posiblemente la melatonina no se produzca exclusivamente en la glándula pineal, sino también en muchos otros órganos del cuerpo humano (esto podría explicar por qué hay gente a la que, tras serle extirpada la glándula pinel, no sufre trastornos en el sueño).

    Por suerte, hay un artículo de Investigación y Ciencia al respecto, disponible en Internet:

    http://www.investigacionyciencia.es/Archivos/10-07_Guerrero.pdf

  14. pseudopodo dijo:

    Gracias, Athini, debería conocer ese artículo pero no lo recordaba.
    Por cierto, no sé si has leído un correo que te he enviado. ¿Te importa que reproduzca tu comentario sobre Hipatia en el próximo post? Supongo que no, pero prefiero que me autorices.

    Guillirrojo, es curioso: yo tuve una época en la que me pasaba lo mismo (aunque me acababa durmiendo antes que tú). Ahora intento dar una cabezada tras la comida, y si no puedo, al llegar a casa, aunque sean las ocho de la tarde. Parece que con eso el cuerpo siente que ya no tiene pendiente la siesta…

  15. Pulporitmo dijo:

    Post muy interesante, me ha encantado. Yo, desde muy pequeño, siempre he sido uno de esos búhos. Cuando alguna temporada he trabajado en mi horario nocturno me he sentido en mi salsa. Por ello pensaba que tal vez sufría un trastorno del sueño: la fase de sueño retrasada (http://es.wikipedia.org/wiki/DSPS).

    Pero al leer esto creo que quizá es que mi ciclo es mas largo de lo normal (muchas veces he comentado, medio en serio medio en broma, que el día tendría que ser de al menos 30 horas).

    Bueno, sigue con posts interesantes como estos. Gracias.

  16. peluca1 dijo:

    Me pareció muy interesante leer sobre el ritmo circadiano, porque justamente estoy haciendo una dieta de una venezolana(JAKUBOWICZ, DANIELA ), que se basa en esto y justo aparece esto.Soy de Uruguay(pais entre Argentina y Brasil,chiquitito) y estaba buscando datos pq ella habla de horarios concretos como 9 AM, y según ella dice q cuando la temperatura está más alta o cuando sube la temperatura más es a las 3PM,pero en mi país(y lo digo como padre),la fiebre por ejemplo más alta se da al atardeger o sea 18,19Hs.
    Gracias por tu aporte.

  17. liryel dijo:

    Magnífico ¡Muchas gracias!

  18. eliii dijo:

    buha total!!
    nadie entiende que aunque te acuestes “temprano” te duermas tarde y que el sueño mas sabroso es antes del mediodia.
    prefiero estudiar de noche, leer de noche, etc.
    me gusto el post. es un comentario con base cientifica entendible para cualquiera que se interese.
    gracias!!
    ahora si tendre fundamentos para mi torcido horario de sueño :-D

  19. manoloncho dijo:

    Muy interesante el articulo, me ha dado una gran variedad de conceptos para seguir investigando mi problema. Mas o menos me paso lo mismo que a Siffre pero sin ningún interés cientifico por mi parte.
    Trabaje a turnos en una sala de ordenadores que no tenia ventanas, sólo luz artificial durante diez años. Tuve que dejarlo porque mis problemas para conciliar el sueño se hacian mas evidentes.
    Después de casi cuatro años fuera de turnos no he conseguido una buena higiene de sueño, y las horas en las que consigo dormir mas o menos coinciden con lo que comentas, después de comer (alrededor de dos horas) y después de las cuatro de la mañana.
    He probado de todo, no echarme la siesta, estar sin dormir 24 horas, he consumido melatonina (la consegui por internet ya que hasta la fecha en España no se vende), remedios homeopáticos… y sigo anclado en esas franjas de sueño.
    Te doy las gracias ya que me has dado una nueva perspectiva.

  20. Hannita dijo:

    Hola a todos
    No sois los únicos, yo debo tener trastocado el ritmo circadiano. La cuestión es que no consigo dormirme antes de las tres de la madrugada, y me levanto temprano por motivos de trabajo.
    Me hago una siesta cuando vuelvo de trabajar, allá por las 18 horas, me levanto fantástica, para volver a repetir la misma historia.
    He probado a no dormir esa siesta, pero tampoco funciona…hay algo que no me deja ir a dormir antes, os pasa?

  21. paucazorla dijo:

    Impresionante. Enhorabuena por el (los) post. Aunque sean de hace dos años jeje

  22. RJ dijo:

    No sé cómo he caído en esta serie de post de tu blog, pero ha sido una lectura de los más interesante.

  23. Bruja Avería dijo:

    En una frase puedo resumir mi modelo de sueño: trasnochadora de vocación y madrugadora por obligación.
    De todas formas no tengo ningún problema para dormir, siestas en cualquier momento, en cualquier sitio, noches de sueño largas o cortas y a horas variables, no me afecta mucho el cambio de reloj ni tan siquiera el jet-lag… una suerte.
    Eso no quita que la lectura de toda la serie me haya parecido interesantísima, y muy útil para encontrar la explicación ¡e incluso la solución! a algunos misterios de los ritmos circadianos que “nos quitan el sueño” (perdón por el chiste fácil).

    P.D: Aunque el post sea antiguo no me podía resistir a comentarlo. Hace poco caí en este blog (a través de un enlace en otro, que ya no recuerdo) y estoy ventilándome casi todas las entradas en cuestión de días. Felicidades por el blog y ¡adelante con el buen trabajo!

  24. roxi dijo:

    Me encanto tu blog! equilibrado…científico, claro, conciso. Yo soy una buho y mi marido una alondra, siempre le digo que soy un pueblo a medio dia, una ciudad a la tarde y Nueva York después de la medianoche. Por suerte mi horario de trabajo lo pongo yo, así que no sufro como otras personas. Me duermo al amanecer y me levanto cerca del mediodia. Los buhos no son aceptados en nuestra sociedad, se los tacha de vagos, dormilones y poco productivos. Yo no quise renunciar a mi naturaleza y trato de aportar a la sociedad lo que mi condición de buho me da y soy tan productiva como una alondra.

  25. pseudópodo dijo:

    Gracias, roxi… y enhorabuena por poder vivir como búho, es verdad que es una suerte.

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