La llum i la privació del son

Títol:          La llum emesa per les pantalles i la privació del son
Autor/a:     Jordi Queraltó
Tutor/a:      Francesca Vila Alsina
Modalitat:  Ciències i tecnologia: Cientificotècnic
Àrea:          Bioquímica
Centre:       Ins Martí l’Humà
Localitat:   Montblanc

Objectius:

1. Assolir coneixements bàsics de la cronobiologia com per exemple la composició dels cicles del son i els ritmes circadians.
2. Determinar si hi ha una relació entre l’exposició a la llum emesa pels dispositius electrònics i l’insomni.
3. En cas que l’objectiu 1 sigui afirmatiu, determinar els factors que proporcionen a la llum dels dispositius electrònics la capacitat d’alterar els ritmes circadians.
4. Mitjançant analítiques de sang, estudiar els efectes que causa la privació del son en l’organisme humà.
5. Relacionar els resultats obtinguts en l’estudi dels efectes de la privació del son en l’organisme humà i relacionar-los amb l’exposició a la llum emesa per les pantalles. Les pantalles seran el causant de l’insomni originant una cadena de respostes en tot

Hipòtesi:

Tindrem dues hipòtesis una per cada bloc experimental reealitzat:
1r bloc experimental: La llum emesa per aparells electrònics (mòbils, TV, ordinador…), presentarà una intensitat lluminosa (lux) superior a l’emesa pel foc. Aquesta diferència d’intensitats lluminoses, causarà una desincronització dels ritmes circadians en el cas de les pantalles i una sincronització en el cas del foc.
Aquesta hipòtesi queda descartada degut als resultats obtinguts i realitzarem una segona hipòtesi en la que es proposaran com a causants de les alteracions en el ritme vigília-son els factors següents:
• Longitud d’ona emesa per aparells electrònics té més incidència en els ritmes circadians de la melatonina que l’emesa pel foc.
• Temperatura en graus Kelvin segons el color de la llum emesa per aparells electrònics té més incidència en els ritmes circadians de la melatonina que l’emesa pel foc.
• Fatiga visual a causa de la poca distància de la pantalla requerida pels aparells electrònics (ordinador, mòbil)
• Insomni a causa de l’exposició a pantalles en ambients foscos.
2n bloc experimental: Hi haurà una gran diferència entre els resultats de les analítiques obtingudes en dormir les hores recomanables (8-9), amb els obtinguts en experimentar una privació del son. Les analítiques obtingudes en el cas de la privació del son, comportaran connotacions negatives des d’un punt de vista bioquímic i hematològic.

El procés:

Per realitzar el treball s’han dut a terme dos experiments: un en que s’analitzaven els efectes que causa la privació del son en l’organisme mitjançant analítiques de sang, i l’altre en que s’anava a dormir en un mas, sense cap dispositiu electrònic, allunyat de la ciutat per veure si hi havia una modificació en els ritmes circadians.
La dificultat més gran d’aquest projecte és la falta de recurços. No s’han pogut fer moltes analítiques per confirmar els resultats.

Conclusions:

El son és un acte fonamental i representa gairebé 1/3 de la nostra vida. Durant ell es reparen les estructures cel•lulars malmeses durant el dia, se’n creen de noves i s’estableixen connexions neuronals.
Tot i la importància del son, cada cop es té menys en compte (s’infravalora) i dormim cada cop menys per poder realitzar altres activitats irrellevants com potser per exemple mirar una sèrie de televisió, quedar-se responent e-mails, utilitzant xarxes socials…. Aquesta pèrdua d’hores de son, comporta alteracions en l’organisme, en tots els sentis (endocrí, emocional, immunitari, cardiovascular….).
El son es divideix en cicles d’entre 90-110 min cadascun; aquests estan dividits en cinc fases. La fase més important i incompresa fins al moment és la fase REM, en la qual l’activitat encefàlica és igual o superior que durant la vigília. En aquesta fase es creu que s’estableixen connexions neuronals (adquisició de coneixements).
Amb l’edat disminueixen les hores de son. La fase que es veu més afectada és la REM; això explica perquè els infants tenen gran capacitat d’assoliment de coneixements i que algunes malalties neuronals, com l’Alzheimer, apareguin en edats de senectut.
La cronobiologia estudia el comportament dels ritmes circadians; aquests determinen les hores del dia en què se secreten o inhibeixen les hormones d’entre les quals destaquen la GH i la melatonina (alliberades durant el son, a més la melatonina indueix el son) i l’adrenalina i cortisol al matí per activar el cos. També determinen altres aspectes biològics de l’organisme, com per exemple una disminució de la temperatura corporal i un descens del flux sanguini durant la nit per provocar un estalvi energètic. Aquests ritmes circadians son sincronitzats constantment. El sincronitzador més important és la llum; aquesta entra pel sistema òptic, i a més d’atorgar-nos la visió mitjançant cons i bastons, quan conté baixes longituds d’ona en la seva composició, és capaç d’estimular els ipRGC (pic als 480 nm) que enviaran informació a la glàndula pineal per inhibir la secreció de melatonina.
La llum emesa per pantalles LED de llum blanca endarrerirà el cicle vigília-son a causa de 4 motius:
• Emeten llum blava, la qual estimula els ipRGC i inhibeix parcialment la secreció de melatonina.
• La temperatura en graus Kelvin segons el color de la llum és d’aproximadament 6000 K, fet que disminueix la quantitat de melatonina alliberada. A més, en alliberar-se menys melatonina durant tot el temps que dura el son, el son serà més lleuger i menys reparador.
• La fatiga visual: causada pel fet d’haver de mantenir el múscul ciliar contragut d’una forma continuada per poder canviar la posició natural del punt focal, necessari per enfocar imatges; a més l’observació de les pantalles disminueix el nombre de parpelleig i s’irrita l’ull. Aquesta fatiga visual alterarà l’organisme i ens costarà més prendre el son (es necessita estar relaxat per adormir-nos).
• La utilització de pantalles en ambients foscos produirà un “engany” de l’ull cap al cervell: s’obrirà l’iris i s’augmentarà la fotosensibilitat de la retina. Les modificacions causades per aquest “engany” agreujaran els efectes negatius de les altres 3 causes esmentades.
Per altra part, la privació del son comportarà connotacions negatives des d’un punt de vista endocrí, cardiovascular, immunitari, emocional… En la part experimental realitzada hem obtingut una gran diferència entre els resultats obtinguts en dormir 8-9 hores als obtinguts en dormir 0-1 hora. Sobretot hi ha una diferència en la quantitat de leucòcits, fet que podria indicar una alteració immunitària, i sobretot un augment de gairebé el triple de CK. Aquest augment de CK ens dóna informació sobre un augment de mort cel•lular, d’entre el qual s’hi inclou la mort neuronal. Suposo que en patir la privació del son, no s’allibera la GH necessària per reparar els teixits malmesos i a les cèl•lules no els queda més opció que l’apoptosi.
Una de les conseqüències d’aquest augment de la mort cel•lular, és l’assoliment d’un estat de cansament en l’organisme. Si aquesta falta de son es produeix de forma crònica, aquest cansament passa a fatiga. Aquesta fatiga causa una reducció del sistema immunitari, mort neuronal que pot desembocar en Alzheimer, una alteració del sistema nerviós simpàtic que pot provocar casos de Bruxisme, una alteració de l’eix HHS que comporta un augment de cortisol i insulina i una reducció de serotonina. Això pot desembocar en diabetis de tipus 2, depressió i un augment d’ansietat. A més es produeix un augment de ghrelina i hipocretina i una disminució de leptina; aquestes alteracions hormonals, juntament amb l’augment de temps de vigília, pot desembocar en obesitat, aquesta ens pot portar també indirectament a diabetis.
Finalment amb l’alteració en l’eix HHS, el bruxisme, la fatiga i la depressió ens pot portar a desenvolupar fibromiàlgia, una malaltia que pot causar dolor de forma crònica i que es pot detectar mitjançant la palpació de 18 “punts gallet”. Aquesta fibromiàlgia, a més, causa perjudicis sobre el son, fet que ens porta a un “cercle viciós”.

Llocs Web:

• “Increased apoptosis in rat brain after rapid eye movement sleep loss”
• ” Mecanismo de fototraducción de la melanopsina en las células ganglionares retinianas intrínsecamente fotosensibles (ipRGC)”
• ” Effects of lights of different color temperature on the nocturnal changes in core temperature and melatonin in humans”
• “Human melatonin supression by light is intensity dependent”
• Fatiga visual (I): síntomas y causas
• Visión binocular
• ¿Es malo ver la tele a oscuras?
• Sistema nervioso simpático: características y funciones
• La luz azul y la cronobilogía: La luz y las funciones no visuales
• Fotosensibilidad y luz azul

Presentació:

Fotos: