¿Qué es y dónde se encuentra?
Los núcleos supraquiasmáticos (NSQ) forman parte del hipotálamo, una estructura del sistema nervioso central organizada de forma compleja que contiene hasta 50 pares de núcleos y regula las funciones vegetativas.
En neurohistología, el término «núcleo» se refiere a un cúmulo de neuronas en el SNC (a diferencia de su significado citológico como orgánulo celular). Anatómicamente, los NSQ forman parte del grupo anterior de los núcleos del hipotálamo, junto con:
- Los núcleos supraópticos;
- Los núcleos paraventriculares.
Las neuronas del hipotálamo poseen una serie de características fisiológicas. La ausencia de la barrera hematoencefálica permite el contacto directo de las neuronas con la sangre. Las neuronas hipotalámicas presentan una alta sensibilidad a factores humorales: la presión parcial de oxígeno ($pO_2$) y dióxido de carbono ($pCO_2$), la acidez del medio (pH), el contenido de catecolaminas y la concentración de iones de sodio ($Na^+$) y potasio ($K^+$).
¿Cómo funciona el «reloj biológico»?
El núcleo supraquiasmático es el principal marcapasos circadiano del organismo. Su funcionamiento se basa en mecanismos reguladores genéticos intracelulares que incluyen procesos de transcripción y traducción en las neuronas.
La actividad de los núcleos está vinculada al tipo de iluminación diurna. La transmisión de la señal se realiza a través de la siguiente vía:
- Retina ocular.
- Impulsos aferentes.
- Núcleo supraquiasmático del hipotálamo.
El NSQ ejerce un efecto regulador sobre otras estructuras del sistema nervioso central: otros núcleos del hipotálamo, el tálamo y el tronco encefálico.
Papel en la regulación del sueño y la vigilia
La periodicidad de la vigilia y el sueño corresponde al ritmo circadiano, cuyo marcapasos interno es el núcleo supraquiasmático del hipotálamo. El sueño incluye estados funcionalmente diferentes y consta de dos fases, cuyos nombres se deben a sus características electronográficas: la presencia o ausencia de movimientos oculares rápidos, y la aparición en el EEG de ritmos rápidos o lentos:
- Fase de sueño sin movimientos oculares rápidos (sueño NREM): sueño lento o de ondas lentas.
- Fase de sueño con movimientos oculares rápidos (sueño REM): sueño rápido o de ondas rápidas.
La regulación circadiana del ciclo vigilia-sueño se produce con la participación de la melatonina, la hormona epifisaria. Durante las horas de luz, la producción y liberación de melatonina disminuyen, mientras que en la oscuridad aumentan. El mecanismo de inhibición de la secreción consiste en que la excitación de los núcleos del hipotálamo activa influencias adrenérgicas descendentes que suprimen la increción hormonal.
Participación en la ritmicidad hormonal
Para la mayoría de las hormonas no existe un nivel basal estable; su dinámica está sujeta a ritmos biológicos. En la regulación de la ritmicidad diaria (circadiana) participa el hipotálamo, especialmente los núcleos supraquiasmáticos.
Este tipo de secreción es característico de la melatonina, la hormona del crecimiento (GH) y el cortisol. Por ejemplo, el nivel máximo de cortisol en el plasma sanguíneo se observa por la mañana. El mecanismo de este pico se debe a que, 2 o 3 horas antes, aumenta la concentración de hormona adrenocorticotrópica (ACTH), una hormona trópica hipofisaria que estimula la síntesis y secreción de cortisol.
También se describen otros tipos de ritmos de secreción hormonal: la secreción episódica (pulsátil) con intervalos de varios minutos a horas, por ejemplo, la secreción pulsátil de gonadoliberina con un período de unos 90 minutos; y la ritmicidad cíclica pluridiaria con una periodicidad de unos 28 días, por ejemplo, el ciclo ovárico y menstrual.
Preguntas de clases y exámenes
¿A qué grupo de núcleos del hipotálamo pertenecen los núcleos supraquiasmáticos?
Forman parte del grupo anterior de núcleos del hipotálamo junto con los núcleos supraópticos y paraventriculares.
¿Cómo afecta la iluminación al funcionamiento de los núcleos supraquiasmáticos?
La señal lumínica proviene de la retina a través de impulsos aferentes hacia el núcleo supraquiasmático del hipotálamo. Durante el día, la producción y liberación de melatonina disminuyen, mientras que durante la noche aumentan.
¿La secreción de qué hormonas está sujeta a los ritmos circadianos con la participación de los NSQ?
La ritmicidad diaria (circadiana) es característica de la melatonina, el cortisol y la hormona del crecimiento (GH); en su regulación participan el hipotálamo y, en especial, los núcleos supraquiasmáticos.
¿Sobre qué estructuras cerebrales ejerce un efecto regulador el NSQ?
El núcleo supraquiasmático ejerce un efecto regulador sobre otros núcleos del hipotálamo, el tálamo y el tronco encefálico.
Qué más repasar sobre el tema
- Fisiología del hipotálamo
- Melatonina
- Fases del sueño y la vigilia
- Ritmos biológicos de la secreción hormonal
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