Ángeles Rol de LamaGrupo de Cronobiología,

Dpto.Fisiología

Efectos de la

contaminación

lumínica sobre la

salud

El sistema circadiano

04:00 08:00 12:00 16:00 20:0024:00 24:00 04:00

¿Cómo funciona el reloj circadiano?

El reloj de la margarita

El sistema circadiano: estructura

Orden temporal externo

Calendario

Reloj diario

MELATONINA: La “noche química”

Osciladores periféricos

ENTRADAS

Contactos

Sociales

Ejercicio

Luz/

Oscuridad

Alimentación

NSQ

TRH

melatonina

MARCAPASOS CENTRAL

BO

P

Actividad

alimentaria

Sueño/Vigilia

Ritmos

endocrinos

Actividad

locomotora

Temperatura

corporal

Ritmos

cardiovasculares

SALIDAS

Salida neural

TGFα, AVP,

Prokineticina 2

Melatonina

Modificado de Garaulet & Madrid, 2009, Current Opinion in Lipidology

Sistema circadiano

Glucocorticoides

Simpático

Parasimpático

Glucocorticoides

Simpático

Parasimpático

Temperatura

Cortisol

Melatonina

Presión

arterial

Fuerza

muscular

6 A.M. 12 A.M. 6 P.M.

Cronodisrupción: Ruptura orden temporal interno

Síndrome

metabólicoDeterioro

cognitivo

Enfermedades

cardiovasculares

Cáncer EnvejecimientoTrastornos

del sueño

Cronodisrupción

Cronodisrupción

Cronodisrupción:

Pérdida del orden temporal interno

Factores:

-Exposición a luz nocturna brillante (LAN)

-Zeitgebers conflictivos (melatonina)

-Jet-Lag (incluido el social)

-Trabajo a turnos

-Ceguera

-Envejecimiento

El lado oscuro de la luz

8 20 8

Melatonina (pg/ml)

8 20 8

Efectos sobre el ritmo de melatonina de la

iluminación nocturna

El lado oscuro de la luz

El lado oscuro de la luz

480 nm460 nm

Turner PL y Mainster MA.

Br. J. Ophthalmol.

2008;92;1439-1444

El lado oscuro de la luz

8 20 8

Efectos sobre la

melatonina de la

iluminación nocturna

La melatonina se reduce al 50%

tras:

-403 horas de luz monocromática

roja de 100 lux

-66 min de luz de una vela próxima

-39 min de luz de una bombilla

incandescente de 60 W

-15 min de exposición a un

fluorescente de luz de día 58 W

-13 min de luz generada por diodos

LEDs.

(Schulmeister et al. 2004, Pauley 2004)

INTENSIDAD

COLOR

DURACIÓN

El lado oscuro de la luz

EFECTO DE LA LUZ CONTINUA

Rivkees, Pediatrics, 112: 373-81, 2003

Duración de la noche UCI neonatal

Du

ració

n n

och

e (

h)

Los pacientes

hospitalizados en una

UCI sufren de

desorientación temporal

y trastornos cognitivos

transitorios

“Síndrome confusional

agudo”

Luz continua

Luz continua y cáncer

Melanoma

Supervivencia y tipo de tumor

CON MEL RES CONno MELno SHA ∑

LD 3/12 0/10 X 0/10 0/10 X 3/42

LL 10/21 7/10 * 5/10 X X 3/9 25/50 *

LD 3,25 abc

2,30 a

X 2,70 abc

2,60 ab

X 2,73

LL 3,62 cd

4,40 d

3,60 bcd

X X 3,22 abcd

3,70 *

Luz continua y cáncer

Otalora BB, et al. J. Pineal Res. 2008 Apr;44(3):307-15.

EFECTO DE LA LUZ NOCTURNA

Thomas C. Erren · Russel J. Reiter · Claus Piekarski, Naturwissenschaften (2003) 90:485–494

El lado oscuro de la luz

Luz nocturna

Kloog et al. Chronobiol Int 2008;25:65–81.

147 localidades

Pulmón

Mama

Existe una correlación

positiva (0.67) entre la

incidencia del Cáncer de

Mama y el nivel de Light-

at night (LAN)

0

20

40

60

80

100

120

AS

R E

stim

ad

a/ 1

00

.00

0

resid

en

tes

Bajo (2,26) Medio (20,63) Alto (112,01)

Nivel de Luz Nocturna (nanovatios/cm2/sr)

26,7936,75

Luz nocturna

Kloog et al. Chronobiol Int 2009;26(1): 108-125.

164 PaísesPulmón

Próstata

Cólon

Luz nocturna

La IARC (International Agency for

Research on Cancer) establece 2007 que

la cronodisrupción (principalmente por

LAN) es probablemente carcinogénica en

humanos.Erren y Reiter J. Pineal Res. 2009; 46:245–247

Beneficios de la

Luz Diurna

Luminoterapia

Alzheimer

0

50

100

150

200

250

08:0

0

14:0

0

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0

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20:0

0

02:0

0

Act

ivid

adA

ctiv

idad

Act

ivid

ad

Hora (hh:mm)Van Someren EJW.. 1999,Chronobiology International

Luz diurna

¿NIVELES DE EXPOSICIÓN?

– Exposición a la luz

aa

b

1

2

3

*

*

*

0

2

4

6

8

10

12

14

<10 10-500 >500

Du

raci

ón

(h

)

Rango de Intensidad Luminosa (Lux)

Día Noche

Exposición a la luz

•(p < 0,01), letras diferentes (p < 0,001) y números distintos (p < 0,001)

LUNA <1 luxes

LUZ DÉBIL 1-100 luxes

INTERIOR OFICINAS 100-500 luxes

DIAS NUBLADOS 500-1.500 luxes

DIAS SOLEADOS 1.500-20.000 luxes

LUZ SOLAR 20.000-150.000 luxes

Chronobiology International, 28(7): 617–629, (2011)

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,500

:00

1:0

0

2:0

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0

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0

6:0

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0

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17

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20

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21

:00

22

:00

23

:00

T iempo /hh:mm)

Inte

ns

ida

d l

um

ino

sa

(lo

g1

0 l

ux

)

Anc ianos J óvenes

Exposición a la luz

Chronobiology International, 28(7): 617–629, (2011)

Índice de calidad de la exposición a la luz

diurna

Exposición a la luz

Chronobiology International, 28(7): 617–629, (2011)

“..there would be an opportunity for the architectural and lighting

communities, working with the scientific community, to develop

new lighting technologies that better accommodate the circadian

system both at night and during the day inside buildings.Stevens. International Journal of Epidemiology 2009;38:963–970

Principio de precaución:

Writing in Rachel’s Environment & Health Weekly, editor

Peter Montague states that “scientific uncertainty should

be cause for caution, not for plunging ahead recklessly.

. .better safe than sorry. That is the philosophy of

Precaution.Pauley 2004, Medical Hypotheses (2004) 63, 588–596

Los

consejos

del relojero

Exposición a luz brillante durante

el díaEvitar luz durante la noche

Utilizar luces rojas o

anaranjadas de baja

intensidad cuando sea

necesario

Luminoterapia

con luz de

amplio

espectro, 10000

lux, 30 min

Luminoterapia

Evitar la constancia ambiental

¿Cuál de los dos es más joven?

Mejorando la sincronización: Ejercicio físico

• Los horarios

regulares de

ejercicio poseen

efectos

sincronizadores

mejorando el

funcionamiento del

sistema circadiano

Mejorando la sincronización:

Ejercicio físico

HORARIO DE

ALIMENTACIÓN

-Mantener un horario regular de comidas

-Ingerir un desayuno abundante y equilibrado

-Consumir la mayor parte de las calorías antes del mediodía

-Ingerir la cena al menos tres horas antes de dormir

HORARIO DE

ALIMENTACIÓN

120

100

80

60

40

20

0

Insu

lina

(pm

ol/L

)

0 60 120 240 320Tiempo (min)

-10

22:00

10:00

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Glu

cosa

(g/

L)0 60 120 240 320-10

22:00

10:00

Efectos sobre la

glucemia e

insulinemia de una

comida de prueba de

750 kcal.

Cronobiología Básica y

Clínica. 2007.

Editec@Red. Ed.

Madrid, JA., Rol, MA.

Mejorando la sincronización: Contactos

sociales

Datos del Laboratorio de Cronobiología.

Universidad de Murcia

¿Mejorando la sincronización?:

Contactos sociales

12:00 16:00 20:00 00:00 04:00 08:00 12:00

M

X

D

S

L

M

J

V

L

X

D

S

J

V

M

X

D

S

L

M

J

V

L

X

D

S

J

V

Estudiantes universitarios

MEJORANDO LAS

SALIDAS DEL

RELOJ:

Melatonina

Laboratorio de Cronobiología de la Universidad de Murcia

www.um.es/cronobio

Juan Antonio

Madrid

Alejandro Lucas Jorge de CostaPilar Mendiola

Antonio

Martínez

Elisabet OrtizMª Ángeles

Bonmatí

Alejandro Sempere

Beatriz Baño

Juan Diego de

Maya

Marian Rol

Muchas gracias