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¿Cómo puede ayudarnos el ejercicio físico a regular nuestro ritmo circadiano?

¿Cómo puede ayudarnos el ejercicio físico a regular nuestro ritmo circadiano?

Respetar nuestro ritmo circadiano es esencial para evitar ciertas enfermedades y el envejecimiento del organismo. Además de procurar seguir unos buenos hábitos de higiene del sueño, el ejercicio físico puede ayudarnos a no alterar nuestro ritmo circadiano.

Índice

¿Qué son los ritmos circadianos y cómo afectan a nuestra salud?

Los ritmos circadianos son cambios físicos, mentales y conductuales que siguen un ciclo diario, y que responden, principalmente, a la luz y la oscuridad que hay en el ecosistema en el que habita un ser vivo. Los ritmos circadianos no son iguales para cada persona, ya que dependen del ritmo biológico o cronotipo.

Hace ya tiempo que sabemos que los ritmos circadianos vienen determinados endógenamente; es decir, los produce nuestro propio organismo gracias a una serie de relojes distribuidos en nuestros órganos y tejidos.

Tener claras las diferencias entre el día y la noche (algo que nuestros ancestros conocían y aplicaban muy bien) es fundamental para mantener unos hábitos saludables.

Además de mantener unos hábitos que permitan a nuestro organismo diferenciar claramente entre el día y la noche, la regularidad también es importante. Debemos, así, procurar mantener a lo largo de la semana unos horarios estables de sueño, de comidas, de contactos sociales y de actividad, tanto física como mental.

Si no respetamos nuestro ritmo circadiano, podemos desarrollar muchas enfermedades como problemas gastrointestinales, algunos tipos de cáncer, síndrome metabólico, etc.

El acostarse y despertarse cada día a una hora diferente está asociado con la obesidad y a problemas conductuales, como un mayor consumo de alcohol y tabaquismo. Por su parte, la reducción del sueño aumenta el riesgo de desarrollar diabetes mellitus tipo 2.

¿Cómo puede ayudarnos el ejercicio físico a mejorar el ritmo circadiano?

El trabajo por turnos, viajar a través de varias zonas horarias en un tiempo relativamente corto, el estrés continuado y los vuelos espaciales pueden desafiar la adaptación temporal del ritmo circadiano a un día de 24 horas. La falta de sincronizar adecuadamente el reloj interno del cuerpo conduce a una desalineación circadiana, que puede afectar el rendimiento mental y físico y tener considerables efectos adversos a largo plazo sobre la salud y el bienestar.

Los astronautas son particularmente vulnerables a los trastornos circadianos debido al trabajo por turnos, las altas cargas de trabajo, el aumento de los niveles de estrés, los ciclos diurnos y nocturnos irregulares y los niveles alterados de actividad física. Los datos recientes sugieren que la desalineación circadiana ocurre en aproximadamente el 20% de los días durante las misiones estándar en la Estación Espacial Internacional, lo que resulta en una pérdida de sueño de aproximadamente 1 h por noche.

Las interrupciones circadianas y la pérdida de sueño podrían tener consecuencias significativas en la salud, la seguridad, el rendimiento operativo y el éxito de las tripulaciones de astronautas, lo que enfatiza la necesidad de evaluar contramedidas efectivas para mitigar los trastornos circadianos durante los vuelos espaciales.

Un número cada vez mayor de estudios sugiere que, además de las rutinas ligeras y sociales, como los horarios regulares de las comidas, el ejercicio físico podría ser un potente “zeitgeber” (sincronizador) para estimular el sistema circadiano.

El núcleo supraquiasmático (SCN) tiene un período intrínseco de 24 h. Utilizando señales temporales externas, las llamadas "zeitgeber", el SCN arrastra el ritmo circadiano a ciclos día-noche de 24 h. El problema es que este ritmo se ve afectado por muchos de nuestros hábitos, como los cambios en el ciclo luz-oscuridad debido a la iluminación artificial, los trabajos a turno, acostarse tarde, dormir pocas horas… lo que, como hemos visto antes, puede causar alteraciones en nuestra salud y adelantar el envejecimiento.

Los diversos estudios que se han hecho al respecto han permitido establecer una serie de medidas que nos permiten respetar este ritmo circadiano para evitar la cronodisrupción, entre las que se encuentra el ejercicio físico.

Por ejemplo, un estudio analizó como estos ritmos se ven alterados en los astronautas cuando viajan al espacio y cómo el ejercicio puede ayudar a los astronautas a contrarrestar los efectos perjudiciales en la salud de esta alteración.

El reposo en cama inclinado con la cabeza hacia abajo (HDBR) se considera un excelente modelo terrestre para imitar algunos de los factores estresantes asociados con los vuelos espaciales en el cuerpo humano. Mientras que la influencia de la gravedad todavía está presente, el HDBR de 6 grados provoca respuestas fisiológicas similares a las que ocurren naturalmente en el espacio, que incluyen, entre otros, un cambio de fluido a la parte superior del cuerpo, la ausencia de cambios en la postura y el trabajo contra la fuerza de la gravedad, locomoción limitada y actividad física reducida.

Dada la configuración altamente controlada y estandarizada de HDBR, HDBR se ha utilizado como modelo para evaluar la eficacia de las contramedidas contra la pérdida de masa muscular y ósea y el desacondicionamiento cardiovascular en el espacio. Estudios previos sugieren que HDBR también induce un retraso de fase de los ritmos circadianos y, con este estudio, se ha observado si el ejercicio también puede ayudar a evitar este retraso.

Durante estas misiones, los astronautas deben participar en rutinas de ejercicio diario para minimizar los efectos del desacondicionamiento cardiovascular y la pérdida de masa muscular y ósea asociada con la ingravidez.

Para abordar esta brecha, se investigaron los efectos de 60 días de HDBR de 6 grados con y sin ejercicio de resistencia regular sobre el ritmo circadiano de la temperatura corporal central. Encontraron que HDBR induce un retraso de fase del ritmo circadiano después de 49 días de HDBR. Este cambio de fase fue contrarrestado por el entrenamiento de ejercicios de resistencia de alta intensidad. En conjunto, los datos demuestran que el ejercicio de resistencia realizado tres veces por semana entre las 10 am y la 1 pm induce un avance de fase.

Estos hallazgos están respaldados por varios estudios que investigan los efectos agudos del ejercicio en el sistema circadiano. Buxton y colaboradores examinaron el efecto de una sola sesión de ejercicio (1 h de ejercicio de alta intensidad en un escalador) por la mañana, tarde, noche y noche en el ritmo de la melatonina en un estudio de reposo en cama horizontal de 3 días con participantes en decúbito postura. Sus datos sugirieron un cambio de un retraso de fase a un avance de fase para las sesiones de ejercicio realizadas 12 h después del inicio de la secreción de melatonina.

Edwards et al., quienes investigaron los efectos de una sola sesión de ejercicio en cicloergómetro de 30 minutos sobre la temperatura rectal, apoyan conclusiones similares. Informaron avances de fase cuando el ejercicio se realizó de tres a ocho horas después de que la TCC alcanzó su mínimo (TCCmin).

Dado que el pico de melatonina plasmática coincide con la CBTmin alrededor de las 5 a. m., estos datos predecirían un avance de fase de la TCC cuando el ejercicio se realiza entre las 11 a. m. y las 2 p. m.

Estos hallazgos pueden atribuirse a los efectos del ejercicio de resistencia en los relojes moleculares en la periferia. El ejercicio de resistencia con una pierna, por ejemplo, altera la expresión génica de los genes del reloj en el músculo esquelético en comparación con la pierna no ejercitada. Actualmente no está claro si tales cambios también se reflejan en el marcapasos central circadiano (SCN). Tampoco se comprenden bien las funciones y las interacciones de la intensidad, el tipo y la duración del ejercicio en el sistema de tiempo circadiano.

En resumen, el ejercicio regular realizado por la mañana induce un avance de fase y tiene el potencial de contrarrestar la desalineación circadiana. Estos hallazgos subrayan el potencial del ejercicio como una ayuda no farmacológica para estimular el sistema circadiano y ayudar a crear conciencia sobre el riesgo de trastornos circadianos en pacientes postrados en cama a largo plazo.

El ejercicio de resistencia puede ir más allá de su función de apoyar la salud de los músculos y los huesos, y también servir como una contramedida para mitigar las desalineaciones circadianas asociadas con el trabajo por turnos, el desfase horario y los viajes espaciales.

¿Las rutinas HIIT son también beneficiosas para el ritmo circadiano?

Los entrenamientos HIIT son un tipo de ejercicio físico cardiovascular que se diferencia de otros en que se realiza en un periodo breve de tiempo, no más de 20 minutos, pero con una intensidad muy alta, llevando nuestras pulsaciones al 85%.

Estos entrenamientos consisten en una fase de esfuerzo muy intenso de no más de 60 segundos en la que se entrena con la mayor intensidad posible y a una frecuencia cardiorrespiratoria máxima, seguida de otra de menor esfuerzo que nos ayuda a recuperarnos.

Estos ejercicios ofrecen muchos beneficios a nuestra salud, como evitar el sobrepeso y la obesidad, reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular, regular la glucosa y la resistencia a la insulina, mejorar la potencia muscular…

Además, un estudio ha mostrado que la restricción del sueño se ha asociado previamente con la pérdida de masa muscular tanto en modelos humanos como animales. La tasa de síntesis de proteínas miofibrilares (MyoPS) es una variable clave en la regulación de la masa del músculo esquelético y puede aumentarse realizando ejercicio en intervalos de alta intensidad (HIIT).

En este estudio se demostró que los participantes que se sometieron a un protocolo de restricción del sueño (cinco noches, con 4 h en la cama cada noche) tenían tasas más bajas de MyoPS del músculo esquelético; sin embargo, las tasas de MyoPS se mantuvieron en niveles de control al realizar HIIT durante este período.

Por lo tanto, los ejercicios HIIT puede usarse como una intervención para contrarrestar los efectos perjudiciales de las alteraciones en el ritmo circadiano por diferentes motivos.

Estos hallazgos pueden explicar las reducciones inducidas por la pérdida de sueño en la masa muscular informadas anteriormente y también resaltar el beneficio terapéutico potencial de HIIE para mantener la remodelación miofibrilar en este contexto.

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Ideas clave

  • Los ritmos circadianos son cambios físicos, mentales y conductuales que siguen un ciclo diario, y que responden, principalmente, a la luz y la oscuridad que hay en el ecosistema en el que habita un ser vivo. Los ritmos circadianos no son iguales para cada persona, ya que dependen del ritmo biológico o cronotipo.
  • Si no respetamos nuestro ritmo circadiano, podemos desarrollar muchas enfermedades como problemas gastrointestinales, algunos tipos de cáncer, síndrome metabólico, etc.
  • El trabajo por turnos, viajar a través de varias zonas horarias en un tiempo relativamente corto, el estrés continuado y los vuelos espaciales pueden desafiar la adaptación temporal del ritmo circadiano a un día de 24 horas. La falta de sincronizar adecuadamente el reloj interno del cuerpo conduce a una desalineación circadiana, que puede afectar el rendimiento mental y físico y tener considerables efectos adversos a largo plazo sobre la salud y el bienestar.
  • Un número cada vez mayor de estudios sugiere que, además de las rutinas ligeras y sociales, como los horarios regulares de las comidas, el ejercicio físico podría ser un potente “zeitgeber” (sincronizador) para estimular el sistema circadiano.
  • Por ejemplo, un estudio analizó como estos ritmos se ven alterados en los astronautas cuando viajan al espacio y cómo el ejercicio puede ayudar a los astronautas a contrarrestar los efectos perjudiciales en la salud de esta alteración.
  • En resumen, el ejercicio regular realizado por la mañana induce un avance de fase y tiene el potencial de contrarrestar la desalineación circadiana. Estos hallazgos subrayan el potencial del ejercicio como una ayuda no farmacológica para estimular el sistema circadiano y ayudar a crear conciencia sobre el riesgo de trastornos circadianos en pacientes postrados en cama a largo plazo.
  • Los entrenamientos HIIT son un tipo de ejercicio físico cardiovascular que se diferencia de otros en que se realiza en un periodo breve de tiempo, no más de 20 minutos, pero con una intensidad muy alta, llevando nuestras pulsaciones al 85%.
  • Un estudio ha mostrado que la restricción del sueño se ha asociado previamente con la pérdida de masa muscular tanto en modelos humanos como animales. La tasa de síntesis de proteínas miofibrilares (MyoPS) es una variable clave en la regulación de la masa del músculo esquelético y puede aumentarse realizando ejercicio en intervalos de alta intensidad (HIIT).
  • Por lo tanto, los ejercicios HIIT puede usarse como una intervención para contrarrestar los efectos perjudiciales de las alteraciones en el ritmo circadiano por diferentes motivos.

Enfermedades relacionadas

Fuente:

  • Mendt, S., Gunga, HC., Felsenberg, D. et al. Regular exercise counteracts circadian shifts in core body temperature during long-duration bed rest. npj Microgravity 7, 1 (2021). https://doi.org/10.1038/s41526-020-00129-1
 
  • Saner NJ, Lee MJ, Pitchford NW, Kuang J, Roach GD, Garnham A, Stokes T, Phillips SM, Bishop DJ, Bartlett JD. The effect of sleep restriction, with or without high-intensity interval exercise, on myofibrillar protein synthesis in healthy young men. J Physiol. 2020 Apr;598(8):1523-1536. doi: 10.1113/JP278828.

Redacción: Irene García

Supervisión editorial: Tomás Duraj

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