Resumen
El sueño y la vigilia se coordinan para que el hambre y la vigilancia sucedan de día y la saciedad de noche. Los mecanismos de control del sueño abarcan todos los niveles de organización biológica, desde la expresión génica hasta el sistema nervioso central (SNC) con la participación de los sistemas inmunitario, endocrino y de balance energético. El sueño se regula en el núcleo supraquiasmático (NSQ), marcando su ritmo mediante las hormonas y el sistema nervioso autónomo. Los núcleos hipotalámicos controlan el inicio del sueño e integran información procedente del cerebro y del resto del organismo. El eje NSQ-hipotálamo es el reloj molecular que sincroniza el sueño/vigilia; concretamente, mantiene constante la energía mediante oscilaciones circadianas de las enzimas implicadas en el metabolismo de los tejidos. Interrumpir el ciclo circadiano por privación del sueño aumenta el estrés oxidativo cerebral e, incluso, puede afectar el equilibrio de energía y la composición corporal. La ingesta, la termogénesis, el metabolismo de la glucosa y los lípidos muestran fluctuaciones debidas al ciclo luz/oscuridad. Así, la restricción del sueño produce alteración de la sensibilidad a la insulina y de la tolerancia a la glucosa, lo cual afecta la regulación del apetito, provocando ganancia de peso y riesgo de diabetes. Por el contrario, el ejercicio físico mejora los patrones de sueño, aumenta las enzimas antioxidantes y previene la obesidad, la diabetes y las enfermedades cardiovasculares. Todo ello demuestra la interrelación entre sueño, diabetes y ejercicio físico.
Palabras clave
sueño, diabetes, ejercicio físico, obesidad, ritmo circadiano
Abstract
Sleep and wakefulness are coordinated so that hunger and vigilance occur during the day and satiation at night. Sleep control mechanisms cover all levels of biological organization, from gene expression to the central nervous system (CNS), including the immune, endocrine and energy balance systems. Sleep is regulated in the suprachiasmatic nucleus (SCN), and tunes its pace through hormones and the autonomic nervous system. The hypothalamic nuclei control sleep onset and integrate information coming from the brain and the rest of the body. The SCN-hypothalamic axis is the molecular clock that synchronizes the sleep/wake cycle; specifically, energy is maintained constant by the circadian oscillations of the enzymes involved in tissue metabolism. Disruption of the circadian cycle by sleep deprivation increases cerebral oxidative stress, and can even affect energy balance and body composition. Food intake, thermogenesis, glucose metabolism and lipids show fluctuations due to the light/dark cycle. Thus, sleep restriction affects insulin sensitivity and impairs glucose tolerance, which affects the regulation of appetite, leading to weight gain and the risk of diabetes. On the contrary, physical exercise improves sleep patterns, increases antioxidant enzymes and prevents obesity, diabetes and cardiovascular disease. All this demonstrates the interrelation between sleep, diabetes and physical exercise.
Key words
sleep, diabetes, physical exercise, obesity, circadian rhythm
Artículo completo
ALTERACIONES METABOLICAS EN PACIENTES CON TRASTORNOS DEL SUEÑO
(especial para SIIC © Derechos reservados)
INTRODUCCIÓN.
Para la búsqueda de alimentos, la vida humana requería actividad física intensa durante el día y, consecuentemente, descanso nocturno. Así, los mecanismos que controlaban la ingesta, se coordinaron entre vigilia y sueño1. En los mamíferos, el sueño es un estado del comportamiento complejo, global y reversible, regulado homeostáticamente. Cursa con inmovilidad rápidamente reversible y respuesta sensorial reducida2. El sueño, se define por reducción de actividad y reactividad, con bajo grado de vigilancia general3; en su control participan varios de los sistemas más relevantes. Las actividades e interacciones neuronales, que controlan el movimiento, la excitación, las funciones autonómicas, el comportamiento y la cognición, son neuroquímicamente heterogéneas. Pero todas ellas dependen del ritmo circadiano de sueño/vigilia y de los ciclos periódicos REM / no-REM del sueño2. El sueño repara el cuerpo cada 24 horas, mejora y mantiene la salud, consolida el aprendizaje y la memoria, y mantiene el equilibrio emocional4.
La calidad del sueño es tan importante como la nutrición o el ejercicio. Si la falta de sueño es prolongada, los seres humanos se vuelven propensos a los accidentes, son menos productivos, experimentan mayor fatiga y problemas de salud4. La calidad del sueño disminuye con la edad, lo cual afecta a la regulación de la hormona del crecimiento (GH) y al cortisol5. Pero la duración y calidad del sueño no sólo depende de factores biológicos y metabólicos sino también de factores socio-económicos y conductuales6. El NSQ intensifica el metabolismo de la glucosa y sistema cardiovascular, predisponiéndonos para el aumento de actividad al despertar7-10. La restricción del sueño produce alteraciones metabólicas y endocrinas que afectan a la glucosa, insulina, al equilibrio simpático, cortisol, grelina y leptina11. También se ha sugerido una relación entre sueño, tejido adiposo y metabolismo de energía12; así, dormir periodos de sueño cortos se relaciona con aumento de circunferencia de la cintura, grasa total y del tronco13. En general, la restricción del sueño se relaciona con obesidad, diabetes e hipertensión14.
Por otro lado, los individuos que realizan actividad física declaran que duermen mejor15. Estructurar metódicamente ejercicio y actividad social favorece el ritmo circadiano, el estado de ánimo y vigor, la memoria y el sueño de ondas lentas16. Se evidencia que el ejercicio repara y previene las alteraciones del sueño17.
REGULACIÓN NEUROLÓGICA DEL SUEÑO.
En la sociedad actual, es difícil mantener nuestros relojes endógenos sincronizados con el entorno ambiental. Dentro de los edificios nos exponemos a intensidades lumínicas de 300-500 lux, estímulos que alteran el marcapaso endógeno18. Por ello, se altera la alternancia normal sueño/vigilia o descanso/actividad, y la amplitud de señales luminosas al NSQ se reduce1.
El ritmo circadiano del sueño surge por interacción de mecanismos de retroalimentación condicionados por la luz ambiental sobre los genes circadianos de las células del NSQ. La información circadiana se integra en los núcleos del hipotálamo anterior, desde donde interactúa con el hipotálamo posterior, cerebro anterior basal y tronco cerebral. Además, el oscilador ultradiano de la unión mesopontina controla la alternancia regular de sueño REM y no-REM. Los ciclos del sueño ejercen influencias neuro-moduladoras en las estructuras del cerebro anterior, influyendo en el comportamiento, la cognición y la conciencia19.
La transición entre el sueño no-REM y sueño REM es controlada por el locus cerúleo, el rafe (células "REM-apagado") y el núcleo oralis pontis reticularis (células "REM-encendido"). En el sueño no-REM disminuye el tono simpático y aumenta la actividad parasimpática, generando un estado de actividad reducida20. Evidencias experimentales sugieren un papel del sueño REM en el desarrollo y maduración cerebral, homeostasis sináptica, memoria y aprendizaje2.
La vigilia, sueño REM y sueño no-REM tienen patrones fisiológicos y de comportamiento característicos20. El sistema activador reticular ascendente (SARA) es la base del estado de vigilia, en el tronco cerebral21. Factores que afectan a la necesidad de sueño y al momento de su inicio, influyen en el tracto solitario, que envía sus proyecciones al mesencéfalo y al prosencéfalo para inhibir la actividad en el SARA; cuando ésta disminuye, la corteza presenta un patrón de electroencefalograma (EEG) sincronizado. Así, la vigilia se manifiesta por una corteza activa que presenta un patrón característico de EEG desincronizado, produciéndose además un incremento del tono simpático y disminución del parasimpático para crear un estado de disposición a la acción20. La vigilia es un campo funcional intrínseco, modulado por parámetros sensoriales; pero la mayor conectividad está orientada a la generación de modos de funcionamiento interno, que operan en presencia o ausencia de activación sensorial. Lo que lleva a cuestionar la conciencia como producto de la entrada sensorial y propone la conciencia como un circuito cerrado, cuyo papel central es la capacidad de las células para ser intrínsecamente activas22. Los mecanismos fisiológicos que subyacen en la conciencia y la inconsciencia son los del de sueño/ vigilia. Por ello, el sueño profundo es un estado de inconsciencia fisiológica reversible, cambiándose a vigilia por activación reticular. De la vigilia al sueño media un proceso de excitación inhibitoria basado en un bloqueo parcial del tálamo y del tronco cerebral superior. La vigilia se asocia con la conciencia instantánea, que integra la información sensorial externa e interna. Es un mecanismo de integración cortical que permite la difusión de información entre áreas corticales específicas y la conciencia subyacente. El cambio cognitivo entre sueño y vigilia se acompaña de cambios en el sistema autonómico, flujo sanguíneo y metabolismo cerebral23.
Multitud de funciones se regulan por procesos hipotalámicos, neuroendocrinos y autonómicos. Los sistemas fundamentales hipotalámicos controlan metabolismo, circulación y sistema inmunológico, influidos por factores como hora del día, estrés, retroalimentación autonómica sensorial y hormonas circulantes. El reloj biológico del NSQ influye sobre los procesos organizados por el hipotálamo, imponiendo su ritmo a través de hormonas y del sistema nervioso autónomo (SNA). La relación recíproca entre núcleo arcuato (ARC) y NSQ transmite señales relacionadas con la alimentación, con múltiples entradas y salidas desde NSQ al resto del cuerpo, en relación con funciones metabólicas. Los receptores para insulina, leptina y grelina trasladan al ARC información periférica24. De esta manera, el reloj biológico, el NSQ, aumenta la frecuencia cardiaca, la glucosa y el cortisol, que nos predisponen para la actividad25.
El eje entre NSQ y el hipotálamo sincroniza el horario con el sistema nervioso neuroendocrino y autónomo25. El NSQ proyecta las señales de tiempo como impulsos nerviosos sincronizados al SNA (núcleo simpático y parasimpático) núcleo motor dorsal del vago y columna celular intermedio-lateral de la médula espinal26. De tal manera el NSQ a través del SNA controla los sistemas cardiovascular, respiratorio, digestivo y genitourinario, tiene efectos sobre músculo liso, vasos sanguíneos, glándulas sudoríparas y sistema endocrino. Además, influye en los órganos por las terminaciones nerviosas simpáticas y parasimpáticas, por catecolaminas y acetilcolina, respectivamente27. La actividad parasimpática, antes de dormir, y la actividad simpática, antes de despertar, coinciden con cambios del EEG28. Así, la alternancia descanso/actividad se acompaña de cambios en el equilibrio del SNA, dependiente del reloj biológico20.
El ambiente, por la iluminación a través de la retina, condiciona al NSQ. La síntesis de melatonina se codifica mientras dura la oscuridad29 y disminuye en el período de actividad25. Para ello se activan los receptores de melatonina en el NSQ y la pars tuberalis hipofisaria (PT) y en muchos otros tejidos. La melatonina actúa en concierto con adenosina para provocar ritmos en la expresión génica del reloj endógeno. La melatonina reduce el umbral de la adenosina para inducir genes sensibles al AMP cíclico (AMPc), lo que determina una regulación temporal de la expresión génica y de las interacciones endocrinas de origen pituitario. Todo lo cual puede reflejar un mecanismo general por el que el reloj biológico endógeno sincroniza las células de los tejidos periféricos29.
Parece evidente una conexión entre la regulación del hambre, saciedad y sueño. Los mecanismos neurofisiológicos y metabólicos responsables del control de los alimentos, el comportamiento de búsqueda y del sueño/vigilia se coordinan para predisponer al hambre y la vigilia durante el periodo diurno, dejando para la noche la saciedad y el sueño. En este sentido, el NSQ intercambia información con el sistema de hipocretina sobre el ciclo luz/oscuridad y el estado metabólico. Las neuronas hipotalámicas de hipocretina-1 inducen alimentación y actividad locomotora. Además de ser sensibles a señales del estado nutricional. Incluso la interleuquina-6 y otras citocinas proinflamatorias son "factores del sueño" y afectan al equilibrio de energía, coordinación entre sueño/vigilia y comportamiento alimentario1. De esta forma, todas estos mecanismos neuroquímicos se interconectan para que la interrupción del ciclo circadiano y la privación del sueño afecten al equilibrio de energía y a la composición corporal.
CONSECUENCIAS DE LA DURACIÓN DEL SUEÑO.
La duración inadecuada de los periodos de sueño, corto (<7 h) o largo (>9 h), se ha vinculado a mayor mortalidad en los EEUU, Europa y Asia. Los hábitos del sueño se relacionan con factores socio-demográficos y de salud asociados con periodos de sueño corto o largo30. Ser mayor, negro no hispano, fumador actual o antiguo, bajo nivel educativo, escasos ingresos, alto consumo de bebidas a la semana o notificar enfermedades cardiovasculares, diabetes, depresión, bajo peso y actividad física limitada se asocia con mayores probabilidades de sueño largo o corto. Además, vivir con niños de corta edad, estar soltero, trabajar muchas horas y consumo excesivo de alcohol, se asocian a periodos de sueño corto. Otras variables que se relacionan con sueño corto son vivir con niños pequeños, soltero, trabajar muchas horas y consumo frecuente de alcohol. Mientras se asocian a sueño largo ser joven, americano-mexicano, gestante o niveles bajos de actividad física31.
Dormir cinco o seis horas parece ser aceptable32, pero se ha visto que dormir 7-8 h reduce el riesgo de enfermedades crónicas. El sueño de corta duración se asocia, en menor medida que el largo, con obesidad, diabetes y enfermedades cardiovasculares33. Además, la modificación de los ritmos circadianos afecta a funciones básicas, como presión arterial y producción hormonal. Incluso, las mujeres que trabajan por turnos son propensas a tener afectada su fertilidad34.
EFECTOS METABÓLICOS COMO CONSECUENCIA DE LA CANTIDAD Y CALIDAD DEL SUEÑO.
Las neuronas que producen hipocretina-1, que estimula la alimentación y la actividad locomotora, son sensibles al estado nutricional. Su déficit provoca narcolepsia, que sugiere una conexión entre apetito y regulación del sueño. El sistema hipotalámico que conecta estos mecanismos es hipocretinérgico, sensible al marcapasos circadiano del NSQ y a la condición metabólica. También, la interleuquina-6 y otras citocinas proinflamatorias son "factores del sueño", que afectan al equilibrio energético, a la coordinación entre sueño/vigilia y a la conducta alimentaria. Ejemplos que hacen evidente que la interrupción del ciclo circadiano y la privación del sueño, afecta la composición corporal1. Incluso, se propone que la relación entre restricción del sueño, ganancia de peso y riesgo de diabetes se debe a alteraciones en el metabolismo de la glucosa, estímulo del apetito y disminución del gasto de energía35. Además, se plantea el aumento del tejido adiposo como la dirección que ha tomado la interrupción de la calidad del sueño12: mujeres que duermen periodos cortos o largos tienden a más adiposidad y, específicamente, se relacionó con la circunferencia de la cintura, grasa total y del tronco13. Asimismo, se ha asociado con niveles de lípidos séricos y lipoproteínas: mujeres con hábitos de sueño corto o largo se asocian con altos triglicéridos, bajo HDL o alto LDL36. Todo ello sugiere mecanismos que interrelacionan sueño, tejido adiposo y control global del metabolismo de energía12.
SUEÑO, SISTEMA INMUNOLÓGICO Y SISTEMA ENDOCRINO.
El ciclo sueño/vigilia regula el sistema inmunológico. Las citocinas pro-inflamatorias, reguladoras del sueño, se alteran por privación total o parcial del sueño. Enfermedades infecciosas, fibromialgia, cáncer y depresión-mayor afectan al sistema inmune y se asocian con cambios del sueño-vigilia37. La severidad de los trastornos del sueño, se relaciona con disminución de la inmunidad humoral y celular38, pues el sueño influye en la expresión de células T y citocinas proinflamatorias. Los sistemas de retroalimentación operan entre cerebro y sistema inmune, contribuyendo la expresión de citocinas a trastornos del sueño39. Se ha estudiado si los niveles nocturnos de las citocinas pro-inflamatorias IL-6 y TNF-alfa se asociaban a alteraciones del sueño. Así, se observó que tras privación del sueño, había mayores niveles nocturnos estas citocinas que, además, pueden influir negativamente en la iniciación del sueño40. También algunos leucocitos exhiben intensificación nocturna de su mediación inmune. Así, la expresión de moléculas de adhesión celular (CAM) muestra alteraciones rítmicas y periodicidad circadiana, cambios que pueden modular la patogénesis (leucocito-inducida) de asma y exacerbación nocturna de artritis reumatoide, e incluso la mayor incidencia nocturna de crisis cardio-vasculares y cerebro-vasculares41. Asimismo, la interrupción aguda del sueño se asocia con alteraciones en la expresión de CAM, que regulan el tráfico de células inmunes. La expresión nocturna de CAM, Mac-1 y L-selectin, sobre monocitos y linfocitos, incrementa el porcentaje de linfocitos Mac-1-positivos. Además, después de la privación de sueño, se reduce el porcentaje de Mac-1 positivos y aumenta el de linfocitos y monocitos L-selectin-positivos42.
Por otra parte, las etapas del sueño REM y no-REM influyen en la secreción de insulina y glucagón. En la fase REM puede producirse hipoglucemia nocturna43. Como ya dijimos, el NSQ también ejerce control directo de la glucosa, ya que al producir el despertar nos prepara para el aumento de actividad, intensificando el metabolismo de la glucosa y sistema cardiovascular7-10. La conservación del ritmo circadiano podría proteger de desequilibrios del SNA como hipertensión, diabetes tipo 2 y síndrome metabólico44, 45. Por ello, el estilo de vida actual, dado el horario que establece, disminuye el ritmo de aferencias al NSQ y, en consecuencia, la amplitud de las eferencias disminuye46. Entonces, mejorar este ritmo de señales, durmiendo adecuadamente en calidad y cantidad, puede restablecer la entrada y salida de las mismas47. La ingesta diaria de melatonina mejora el ritmo de las aferencias al NSQ48. Además, mutaciones en el receptor de melatonina se relacionan con riesgo de diabetes tipo 249, 50, 51. Igualmente, la melatonina administrada diariamente, reduce la presión arterial sistólica en el sueño52, atenúa la disfunción microvascular y la sensibilidad a insulina53. Así, se observa que los pacientes con diabetes o con enfermedad coronaria, tienen un ritmo aplanado de melatonina54, 55, 56. Además, la restricción del sueño aumenta el cortisol en la tarde-noche, que puede suponer exceso de glucocorticoides y déficit de memoria, circunstancias que aceleran el envejecimiento57.
RITMOS CIRCADIANOS Y HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA.
La periodicidad noche-día, produce cambios que se han traducido al reloj biológico endógeno. La alimentación, la termogénesis, la glucosa y el metabolismo lipídico muestran fluctuaciones debidas al ciclo luz/oscuridad. En general las funciones catabólicas tienden a ocurrir en vigilia y las anabólicas en reposo. Así, el reloj biológico organiza el curso temporal de procesos fisiológicos, hormonales y de comportamiento, para anticipar al organismo al ambiente58. Existe retroalimentación trascripcional/postransduccional que logra que los genes circadianos sean inhibidos periódicamente por sus productos proteicos. También, el AMPc de señalización constituye un componente adicional de la retroalimentación pues su activación diaria sostiene la progresión de ritmos de transcripción59. Todo ello hace que los ritmos día/noche tengan influencia sobre el aparato cardiovascular, temperatura corporal y metabolismo de energía60, 61.
Sin embargo hay estudios de control directo de la homeostasis de la glucosa por el reloj biológico, sin depender de la distribución temporal de la conducta alimentaria44. Envejecimiento y diabetes tipo 2 se asocian con mal funcionamiento del reloj biológico62, 63, 64. El ejercicio diario mejora la tolerancia a la glucosa65 y es crítica la reducción de periodos de inactividad en las horas de vigilia66. El gasto de energía en actividades físicas, contribuye positivamente en la homeostasis de la glucosa. Incluso, los efectos centrales que produce el ejercicio mejoran la tolerancia a la glucosa67. En el desarrollo de diabetes tipo 2 y del síndrome metabólico hay mal funcionamiento del reloj biológico, como ocurre en personas que trabajan por turnos, en el envejecimiento o en el estilo de vida occidental. Aumentar la actividad física y disminuir la excesiva ingesta de energía mejora el ritmo del reloj interno44.
Cuando el sueño se acorta se produce: hipertensión, activación simpática, deterioro glucémico e inflamación68. Incluso, estudios de efectos de la privación del sueño sobre el metabolismo establecen énfasis en la regulación del apetito, el sistema endocrino e inmunológico69.
EL SUEÑO Y EL BALANCE ENERGÉTICO.
En el sueño, las ondas encefálicas lentas (SWS) se asocian a disminución de frecuencia cardiaca, presión arterial, actividad simpática y utilización de glucosa cerebral. Durante estas SWS, la hormona de crecimiento anabólica se libera y el cortisol, se inhibe70. Durante sueño y vigilia las orexinas son críticas en el páncreas exocrino y endocrino, regulando el metabolismo alimentario y el balance energético, comportamiento alimentario y procesos de recompensa que se alteran en la diabetes. En las células de los islotes el receptor de orexina-1 se localiza con los receptores de insulina y glucagón y modula la diabetes inducida por estreptozotocina71.
La restricción del sueño altera la regulación hormonal de glucosa72 y otros carbohidratos57, lo que afecta a la secreción de los islotes pancreáticos y produce aumento del apetito. Son perturbaciones en la regulación del metabolismo energético que contribuyen a trastornos metabólicos72. La reducción crónica del sueño produce hipertensión debido a un sostenido aumento de la presión arterial, a retención de sal y a adaptaciones estructurales cardiovasculares a este entorno14. La restricción del sueño produce alteraciones metabólicas y endocrinas como intolerancia a la glucosa y disminución de sensibilidad a insulina, predominio simpático y aumento del cortisol por la tarde. Además, incremento de grelina, disminución de leptina y aumento del apetito. Por ello, el sueño corto se asocia con mayor IMC70. Incluso, una sola noche de sueño restringido afecta los ritmos de cortisol y niveles de leptina por la mañana73. En definitiva se produce resistencia a la insulina y disminución de la utilización de la glucosa cerebral que, con el tiempo, puede comprometer la función de las células beta y conducir a diabetes. Por tanto, la restricción del sueño se asocia con: obesidad, diabetes e hipertensión14.
SUEÑO Y DIABETES.
Estudios genéticos evidencian la interrupción de los ritmos biológicos en la patogénesis de la diabetes tipo 2. El mecanismo que cronometra los ritmos conductuales, fisiológicos y endocrinos del SNC, es el mismo que controla los ritmos diarios de sueño/vigilia y el metabolismo de la glucosa. Así, por la mañana, determina las concentraciones de glucosa, al influir en la glucosa hepática, absorción de glucosa y tolerancia a la glucosa. En consecuencia, la respuesta a la insulina determina la alimentación44. Entonces, el sueño modula el metabolismo de la glucosa, de tal manera que la falta de sueño produce disminución de la sensibilidad a la insulina y altera la tolerancia a la glucosa, afectando la regulación neuroendocrina del apetito74. Por ello, aumenta el riesgo de diabetes junto con trastornos de la capacidad de leptina y grelina para señalar las necesidades calóricas75, 76.
Dormir poco disminuye la glucemia, lo que produce episodios de hambre, aumento de la ingesta y riesgo de sobrepeso77. Incluso, la resistencia a la insulina, mecanismo patogénico fundamental en obesidad, diabetes tipo 2 y síndrome metabólico, se asocia con la restricción del sueño2. Es el aumento de actividad del sistema nervioso simpático y adrenocortical el que media los efectos metabólicos adversos derivados de la mala calidad del sueño78. Igualmente, la falta de sueño produce un desequilibrio del sistema simpático que aumenta la frecuencia cardiaca en reposo y que también se asocia a mayor riesgo de desarrollar diabetes79.
La restricción del sueño, en general, reduce la sensibilidad a la insulina80. La duración del sueño tiene una relación en forma de “U”, con la resistencia a insulina (medida con el modelo HOMA). Los adolescentes que duermen 7.75 h tienen bajo nivel de HOMA, mientras en quienes duermen <5,0 o >10.5h es un 20% mayor; esta asociación podría explicarse por la relación entre menor duración del sueño y obesidad81. También, se observa asociación entre sueño corto y riesgo de alteración de la glucosa en ayunas. Parece que la resistencia a la insulina media esta asociación82. Sin embargo, no todos los desórdenes del sueño (apnea obstructiva del sueño, síndrome de piernas inquietas o insomnio primario) comprometen igual al metabolismo de la glucosa83. En el sueño la concentración intersticial de glucosa es menor en fase REM que en no-REM.
Incluso los ronquidos han sido asociados con diabetes tipo 2 y con alteración de la sensibilidad a la insulina43. Empleando la prueba de tolerancia a la glucosa se ha comprobado la asociación del insomnio con alta resistencia a la insulina, con incremento de la secreción de insulina84, 85 y con mayor riesgo de diabetes86. En personas con diabetes tanto el sueño excesivamente largo como el insomnio se asocian con altas glucemias basales y elevadas concentraciones séricas de insulina87. También el envejecimiento es un factor que contribuye al desarrollo de diabetes88 e insomnio89.
Las dificultades de iniciar y mantener el sueño están asociadas con diabetes90. Pero en sentido inverso, también la diabetes mellitus puede poner en peligro la cantidad y calidad del sueño91. Los trastornos del sueño inducidos por resistencia a la insulina ocurren a través de varios mecanismos que incluyen la hiperactividad simpática84 y la secreción alterada de hormonas contra-reguladoras durante el sueño92. La pérdida de sueño crónica, como consecuencia de la restricción voluntaria de la hora de acostarse es una enfermedad endémica en la sociedad moderna. Además, la regulación neuroendocrina del apetito también se vio afectada, ya que el nivel de leptina se redujo, y el de grelina aumentó. Como consecuencia esto llevó a comer en exceso y al aumento de peso. Por tanto la restricción de sueño crónica puede representar un factor de riesgo nuevo para el aumento de peso, resistencia a la insulina y la diabetes tipo 293, 74. El mecanismo general consistiría en que el reloj molecular mantiene constante la energía mediante oscilaciones circadianas en la tasa de enzimas limitantes, implicadas en el metabolismo de los tejidos. En particular, la ablación del reloj del páncreas, que responde a las fluctuaciones energéticas, causa diabetes debido a la función defectuosa de las células beta. Los islotes pancreáticos tienen genes circadianos auto-sostenidos y oscilaciones en las proteínas de los factores de transcripción Clock y Bmal1. Así, los mutantes Clock y Bmal1 muestran intolerancia a la glucosa, menor secreción de insulina y defectos en el tamaño y la proliferación de los islotes del páncreas. Entonces, la interrupción del reloj conduce a alteraciones en la expresión de genes implicados en el crecimiento y supervivencia de los islotes94.
SUEÑO Y ACTIVIDAD FÍSICA.
Aunque la dieta y el ejercicio no reemplazan la necesidad de dormir4, las personas activas informan que duermen mejor, y la actividad física y el sueño exhiben sinergia positiva15. Con la privación aguda del sueño aumenta el estrés oxidativo en la corteza, el hipocampo y la amígdala, y el esfuerzo físico lo previene. También, aumentan los corticosteroides que se normalizan con el ejercicio. Asimismo aumenta la expresión proteica de dos enzimas antioxidantes, glyoxalasa (GLO)-1 y glutatión reductasa (GSR)-195.
Las funciones biológicas que más influyen sobre los ritmos circadianos son: temperatura corporal y ciclo sueño-vigilia. De ellas, es la curva de temperatura la que destaca en el ejercicio que está sujeto a ciclos ultradianos que disminuyen en el comienzo de la tarde. La fase del día óptima para hacer ejercicio es dirigida por los ritmos endógenos y por la naturaleza e intensidad del ejercicio, condiciones de la población, medio ambiente y tipos de fases individuales. Los factores ambientales que inciden en los ritmos circadianos son: luz, calor, ionización del aire, actividad, patrones de alimentación y actividades sociales. La existencia de ritmos auto-sostenibles debe ser reconocida por los médicos deportivos, científicos del deporte y pruebas de aptitud, especialistas en lesiones deportivas y organizadores de acontecimientos y viajes deportivos96. Aunque el valor de la aptitud física, en atletas o en rehabilitación física, no se discute, hay periodos del día, poco después de despertar (riesgo de morbilidad cardiovascular y espina dorsal) y al final del día (riesgo respiratorio), en que se necesitan cuidados especiales. El ciclo menstrual influye en el rendimiento físico, interactuando con los ritmos circadianos97.
El sueño y el ejercicio tienen mecanismos fisiológicos relacionados, por lo que el calentamiento corporal pasivo facilita el sueño, ya que activa áreas somnogénicas cerebrales98. La aptitud física percibida es favorable para diferentes indicadores del sueño, mientras la falta de percepción de la misma se asocia con falta de sueño99. Los cambios que el ejercicio produce en el EEG del sueño se asocian a un aumento de SWS, teniendo mayores valores de SWS los ejercitados físicamente que los no entrenados. Asimismo, después de realizar ejercicio agudo, los sujetos no entrenados pueden presentar elevaciones transitorias de SWS en la primera parte del sueño, mientras en sujetos entrenados, que producen mayor calor, las SWS cambian en todo el periodo100. También, la realización de ejercicio de intensidad moderada durante 4 semanas lleva a que el tiempo despierto después del inicio del sueño disminuya y la eficiencia del sueño aumente. Por ello aumenta la calidad del sueño y mejora la salud mental, la voluntad y la salud física101. El cumplimiento estructurado de actividad física y social puede beneficiar el ritmo circadiano, sueño nocturno y estado de ánimo y vigor; asimismo mejora la memoria y el sueño de ondas lentas16. Incluso, se observó que el ejercicio vigoroso lleva a patrones de sueño favorables17. Por todo ello, puede afirmarse que la actividad física repara y previene la falta de sueño.
Asimismo, en personas con bajo grado de actividad, quienes se ejercitan más tienen en el EEG del sueño más SWS y, psicológicamente, mayor afrontamiento positivo y curiosidad, y baja predisposición para síntomas depresivos y amplificación somato-sensorial. Añádase que el ejercicio semanal acorta el número de despertares y aumenta las SWS, mientras que el ejercicio regular no vigoroso mejora los patrones de sueño y el funcionamiento psicológico17.
De esta manera, en atletas se observan mejores patrones y calidad de sueño, menor latencia del inicio del sueño, menos despertares durante el sueño y menor cansancio. Además, se observa aumento de concentración durante el día, menor ansiedad y menos frecuencia de síntomas depresivos102. El ejercicio moderado habitual, puede ser una alternativa para el tratamiento del sueño y los trastornos metabólicos derivados103. En personas mayores con insomnio crónico, la actividad física aeróbica junto con higiene del sueño mejoran la calidad del sueño, humor y calidad de vida104. Asimismo, en pacientes con insomnio primario crónico, se ha evaluado los efectos agudos de varios tipos de ejercicio, observándose que el ejercicio de intensidad moderada genera reducción en latencia para inicio del sueño (55%), en tiempo total de vigilia (30%), aumento del tiempo total de sueño (18%) y eficiencia en el sueño (13%); al tiempo que reduce (15%) la ansiedad previa al sueño105.
CONCLUSIONES.
En los últimos 50 años, en la población de los países ricos la duración del sueño disminuyó en 1,5 a 2 horas, y más del 30% de los adultos informan dormir menos de 6 horas106. Hay una correlación positiva entre disminución del sueño, aumento del IMC y prevalencia de diabetes107, 108. Los trastornos y variaciones en hábitos del sueño se asocian con un estado inflamatorio de bajo grado, que pueden ser causa de obesidad, diabetes y enfermedades cardiovasculares.
Existe una clara interrelación entre alteraciones del sueño, diabetes y actividad física. Es prometedor el efecto del ejercicio continuado sobre las alteraciones del sueño109. El ejercicio es efectivo para tratar las alteraciones del sueño110, 103, mejora la obesidad y la diabetes. Sin embargo, se necesitan más estudios para dilucidar el mecanismo por el que el ejercicio mejora la calidad del sueño.
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Artículos publicados por el autor
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Environmental hypoxia is the most likely cause of reduced cardiovascular mortality at moderate altitudes High Altitude Medicine and Biology 12(12):, 2011
Riesgo cardiovascular: valoración inicial de la cohorte "CDC de Canarias en Venezuela" Invest Clin 52:322-323, 2011
Autoantibody detection with indirect immunofluorescence on HEp-2 cells: Starting serum dilutions for systemic rheumatic diseases Immunology Letters 140:30-35, 2011
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