A2A
Esta pregunta es desafiante, deja mucho espacio para la interpretación y requiere una gran especulación para responder. Analicemos la pregunta y formulemos una respuesta con todo el respaldo científico que podamos reunir.
La pregunta es en realidad hacer al menos 3 preguntas:
1. ¿Un ciclo diurno más corto aceleraría el metabolismo?
2. ¿Un año planetario más corto (o período sidéreo) aceleraría el metabolismo?
3. ¿Cuál es la relación entre el metabolismo y el envejecimiento?
También asumiré que la pregunta es principalmente sobre los efectos en los humanos y que las consecuencias sobre el clima, la geofísica y la dinámica interplanetaria no son preocupantes. Tampoco me detendré en las posibles causas, y sus implicaciones, del acortamiento propuesto de los períodos rotativos y siderales de la Tierra. También tenga en cuenta que la pregunta no especifica el grado de acortamiento en los períodos de rotación y siderales, ni la tasa de dicho cambio.
¿Hay evidencia de que nuestro ritmo circadiano diurno influye en el metabolismo?
“El descubrimiento de la base genética de los ritmos circadianos ha ampliado nuestro conocimiento de la organización temporal del comportamiento y la fisiología. Las observaciones de que la red de genes circadianos está presente en la mayoría de los organismos vivos de eubacterias en humanos, que la mayoría de las células y tejidos expresan relojes autónomos, y que la interrupción de los genes de reloj produce desregulación metabólica han revelado interacciones entre el metabolismo y los ritmos circadianos a nivel neuronal, molecular y niveles celulares. Sigue siendo un gran desafío entender la interacción entre el cerebro y los relojes periféricos y determinar cómo estas interacciones promueven la homeostasis energética a lo largo del ciclo de sueño-vigilia “. Referencia: ritmos circadianos, sueño y metabolismo
En los vertebrados, los sistemas circadianos se organizan jerárquicamente con neuronas maestras de marcapasos dentro del Núcleo supraquiasmático hipotalámico que preside una red distribuida de SCN extra y relojes periféricos (como los codificados por el gen Clock ). Los relojes periféricos pueden ser reseteados por Zeitgebers (generadores de tiempo) en forma de luz / oscuridad, disponibilidad de alimentos, temperatura ambiente y niveles de glucocorticoides. El SCN depende principalmente de la luz, pero tenga en cuenta que las personas ciegas también están sujetas a los ritmos circadianos inducidos por la luz.
Las respuestas metabólicas a zeitgebers son, sin embargo, complejas. Cuando los ratones genéticamente obesos con patrones de alimentación diurnos interrumpidos fueron alimentados exclusivamente por la noche, su obesidad y trastornos metabólicos mejoraron. La homeostasis de la glucosa está bajo control circadiano a nivel de los tejidos periféricos y de la SCN. Los niveles de glucosa ad libitum son máximos y la tolerancia a la glucosa se mejora al comienzo de la fase activa (o fase clara) en comparación con la fase de reposo. El sistema circadiano también regula la homeostasis lipídica y el metabolismo del tejido adiposo. Por ejemplo, se ha demostrado que el SCN es crítico para la regulación de la diurna de la liberación de leptina (la leptina se describe mejor como una señal de inanición cuando los niveles son bajos).
Existe un interesante estudio sobre el sueño y la actividad motora de la rata durante ciclos ultracortos entre la luz y la oscuridad . El siguiente es el resumen:
“Los estados de vigilancia y la actividad motora de la rata se registraron durante ciclos luz-oscuridad (LD) ultracortos. Los horarios de LD fueron los siguientes: 10 min de luz – 10 min de oscuridad (LD 10:10), LD 7.5: 7.5, LD 5: 5 y LD 2.5: 2.5. Con todos los horarios cortos de LD, el sueño paradójico (PS) y la actividad motora alta ocurrieron con mayor frecuencia durante los períodos oscuros que durante la luz. El PS y la actividad motriz se vieron potenciados rápidamente por la oscuridad e inhibidos por la luz, mientras que los porcentajes de sueño total y sueño de onda lenta se redujeron solo gradualmente durante los períodos oscuros y aumentaron durante la luz. Comparado con el LD 12h: 12h días de control, el sueño se mejoró con todos los programas cortos de LD, un efecto que fue más marcado en la fase circadiana de vigilia máxima (correspondiente al LD 12h: 12h período oscuro). Los ciclos cortos de LD interactuaron con un ciclo de sueño intrínseco, cuyo período es de aproximadamente 10 minutos. Los histogramas de intervalo de los episodios de PS mostraron que se logra una sincronización óptima del ritmo del sueño ultradiano cuando el período del ciclo LD o su múltiplo también corresponde a 10 minutos. Se sugiere que la respuesta del PS y la actividad motora a los cambios en la iluminación pueden deberse a mecanismos comunes. “El sueño y la actividad motora de la rata durante ultra-s … [Brain Res. 1976]
Desafortunadamente, no había nada aquí aludiendo a los efectos del ritmo del sueño ultradiano sobre el metabolismo, el peso o la esperanza de vida. Sospecho que la mejora observada en el sueño REM (asociado con la actividad cerebral del estado de los sueños) y el aumento de la actividad motora durante el sueño conducirían a una tasa metabólica más alta.
En cuanto a la relación entre la tasa metabólica y el envejecimiento, un estudio encontró que las tasas metabólicas más altas predicen la mortalidad natural temprana, lo que indica que un mayor recambio de energía puede acelerar el envejecimiento en los humanos. Referencia: El aumento de la tasa metabólica puede conducir a un envejecimiento acelerado
Un acortamiento repentino en el período de rotación causará un ritmo circadiano alterado y, posteriormente, procesos metabólicos desordenados, análogos a lo que experimentamos durante el jet lag, Shift Work Sleep Disorder, y cuando alguien vive cerca del círculo polar ártico (donde los días pueden ser más largos durante el verano ) viaja al ecuador, donde la variabilidad diurna es menor. El punto es que, podemos adaptarnos a los cambios diurnos, aunque la fase inicial de desalineación circadiana provoca estrés corporal y, probablemente, un aumento del metabolismo.
Sospecho que, mientras el acortamiento en el período de rotación o sideral no sea extremo y abrupto, el organismo humano probablemente se adaptará.
El tema de cómo el metabolismo humano y el envejecimiento estarán influenciados por períodos orbitales y sidéreos aumentará su importancia a medida que avancemos en la colonización interplanetaria.
Planeo mejorar esta respuesta mientras continúo investigando este tema.
Gracias. Lamentamos que este A2A se haya enviado un poco más del límite de 48 horas.
