Environmental lightmeasurements and effects on the human circadian system.

Resumen

El principal objetivo de esta Tesis Doctoral fue investigar los efectos de la luz, tanto natural como artificial, en el sistema circadiano humano. Para ello, el objetivo del capítulo 1 fue mejorar las capacidades del dispositivo de monitorización circadiana ambulatoria (ACM, Kronowise¿) desarrollando un algoritmo que permita determinar la intensidad de la luz, el horario y la estimulación de luz circadiana, diferenciando entre luz visible, luz circadiana, luz infrarroja, así como discriminar entre distintas fuentes de luz (natural, artificial con alto contenido infrarrojo, artificial con bajo contenido infrarrojo) en voluntarios en condiciones de vida libre. Nuestros resultados muestran que el dispositivo de ACM provisto de los tres sensores de luz y el algoritmo desarrollado en este estudio permiten una detección exacta del tipo, la intensidad y el horario de luz tanto para luz visible como circadiana, junto con la monitorización simultánea de varios ritmos circadianos marcadores, que abren la posibilidad de explorar la sincronización por luz en grandes grupo poblacionales mientras mantiene su modo de vida habitual. El objetivo del capítulo 2 fue determinar la influencia de la temperatura de color de la luz en dos marcadores circadianos: inhibición de melatonina y reflejo pupilar a la luz en personas jóvenes y ancianas. Nuestros resultados confirmaron que incluso la luz con menor contenido en radiación azul produjo inhibición de melatonina significativa. Por otro lado, mayor contenido en luz azul produjo mayor contracción en la respuesta pupilar después del estímulo luminoso que está regulada por las ipRGCs. En conclusión, ambas técnicas son útiles para analizar el impacto de la luz en el sistema circadiano, ya que proporcionan información diferente y complementaria. El objetivo del capítulo 3 fue desarrollar un método práctico para evaluar fuentes de iluminación artificial, basándose no solo en su potencia espectral y, por lo tanto, la correspondiente activación de los fotorreceptores circadianos, sino también en la discriminación cromática, el confort y los efectos circadianos. Nuestros resultados demuestran que el método propuesto en este estudio es una herramienta adecuada para evaluar los efectos de cualquier fuente de iluminación en el sistema circadiano, puesto que aborda la valoración desde tres perspectivas diferentes que son complementarias e interdependientes, y además considera tanto variables objetivas como subjetivas. Teniendo en cuenta que las transiciones DST modifican el comportamiento humano y, por lo tanto, sus patrones de exposición a la luz, el objetivo del capítulo 4 fue investigar esa relación considerando también el sueño y la curva de respuesta de fase humana a la luz. Hasta donde sabemos, éste es el primer estudio que monitoriza la exposición personal a la luz en participantes en condiciones naturales antes y después de los cambios horarios. Nuestros resultados reflejan que la transición de marzo actúa como un avance de fase y la adaptación es más difícil que la transición de octubre, ya que representa un retraso de fase, que es la tendencia natural del marcapasos central circadiano. Además, nuestros hallazgos reflejan la gran influencia de la iluminación artificial en los cambios de fase. Tanto la luz natural como la iluminación artificial tienen efectos sobre el sistema circadiano humanos, y esta última es constituye una importante variable a considerar. Los sensores de luz de Kronowise¿ y nuestro algoritmo son herramientas útiles para evaluar estos efectos en condiciones de vida libre y en situaciones que puedan producir cronodisrupción, como los cambios horarios. El desarrollo de protocolos y medidas integrales y no invasivos nos ayudará a profundizar en el entendimiento de la sincronización circadiana y los mecanismos implicados en la cronodisrupción.