Ritmo Circadiano Tuto 1, Mod 1, P1

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‘‘Ritmo Circadiano’’
TUTO 01 . MOD 01 . P2
1. Entender o ritmo circadiano;
2. Compreender as características do ritmo circadiano;
3. Explicar o controle do ritmo circadiano;
4. Caracterizar o controle adaptativo do organismo mediante alterações de temperatura
5. Identificar as consequências biopsicossociais da mudança no ritmo circadiano;
6. Compreender a definição e as consequências do estresse;
7. Compreender as fases do sono e as consequências patológicas de sua privação. 
Ritmo Circadiano
O ritmo circadiano é a maneira pela qual nosso organismo se adapta à duração do período claro (dia) e do período escuro (noite), de forma a sincronizar as funções fisiológicas com a duração de um dia (aproximadamente 24 horas). Por exemplo, o ciclo sono-vigília se organiza dentro do período das 24 horas de duração do dia. A oscilação da nossa temperatura corporal também obedece a um ritmo em que ela diminui de madrugada, e, perto da hora de acordar, volta a subir, e isso se repete todos os dias. Por isso, diz-se que a temperatura corporal apresenta um ritmo circadiano. "Essa adaptação se dá pela expressão de diferentes genes, os chamados genes do relógio. Nós temos um oscilador central localizado no nosso cérebro e que vai regular a expressão desses genes nos seus neurônios de acordo com a presença ou ausência da luz. Esse é o relógio biológico principal, chamado Núcleo Supraquiasmático (NSQ)", relata a professora do curso de Biologia da UCS e PhD em Cronobiologia Humana, Giovana Dantas de Araújo. Então, quando falam em relógio biológico, você pode estar ciente de que ele realmente existe e fica dentro da nossa cabeça. "A oscilação do núcleo supraquiasmático comanda oscilações em relógios secundários existentes em outros tecidos que também vão modificar a expressão de seus genes por ordem desse relógio central. Juntos, eles formam um sistema temporizador. A própria expressão gênica no núcleo também obedece a um ritmo circadiano, com genes que são expressos durante o dia e genes que são expressos durante a noite", ressalta Giovana.
Todos os organismos, até mesmo as plantas, possuem padrões de atividade e repouso, os quais se dão de forma alternada.
O ritmo biológico nos organismos, pode ser controlado por diversos fatores (temperatura, marés, clima)
Cronobiologia ( Estuda todos os ciclos biológicos)
· É um dos tipos de ritmo biológico: Ciclo circadiano, Ciclo Infradiano e Ciclo ultradiano
Experimento do cientista francês Jean-Jacques De Mairan, em 1729, com a planta mimosa-sensitiva.
Antigamente essa hipótese era negada por se acreditar que os ritmos biológicos se davam por mudanças ambientais e não por haver uma sincronia.
Geralmente seguem um ciclo de claro-escuro, e se dão em 24hrs, são conhecidos como ritmos circadianos.
· A cronobiologia afirma que a maioria dos ciclos biológicos humanos se dá num período de 25,2 horas – daí a expressão ritmo circadiano, cerca de um dia. 
· A medida da constante exposição do claro e escuro, se ocasiona a persistência dessa atividade rítmica, e essas ações passam então a serem controladas por um relógio biológico.
Características do ritmo circadiano
· A ciclagem resulta em uma complexa retroalimentação, na qual genes específicos direcionam e ativam a síntese proteica. As proteínas se acumulam e desativam o gene, e quando essas proteínas são degradadas, o gene volta a ser ativado reiniciando o ciclo.
“Os ritmos são herdados e os fatores ambientais, a que chamamos de sincronizadores, servem apenas para ajustar os ponteiros dos relógios biológicos”, esclarece o neurofisiologista José Cipolla-Neto. 
· O relógio principal fica localizado no núcleo supraquiasmático (NSQ) do hipotálamo (grupo de neurônios localizados em sua parte anterior), e se sincroniza com o meio externo, a partir dos ciclos de luz recebida pelos olhos, de forma sensitiva.
O núcleo supraquiasmático possui receptores de melatonina
· Mas também existem relógios secundários que influenciam no comportamento de outros tecidos.
Variáveis reguladas que mudam de modo previsível e produzem padrões de repetição, ou ciclos de mudanças, são chamadas de ritmos biológicos ou biorritmos. 
Os ritmos biológicos geram uma resposta antecipatória para uma variável ambiental previsível. 
· Parte da variabilidade nos pontos de ajuste está associada a mudanças nas condições ambientais e não aos ritmos biológicos. 
A adaptação dos processos fisiológicos a um determinado conjunto de condições ambientais é chamada de aclimatização quando ocorre naturalmente. Se o processo ocorre artificialmente, em condições de laboratório, ele é chamado de aclimatação.
A ruptura do ritmo circadiano, como ocorre quando há alternância de turno de trabalho ou jet lag, pode levar a prejuízos na saúde física e mental. Os transtornos do sono, depressão, depressão sazonal, diabetes e obesidade vêm sendo relacionados com anormalidades dos ritmos circadianos. Jet lag, que ocorre quando as pessoas mudam seus ciclos claro-escuro ao viajar para locais com fuso horário diferente, é uma manifestação comum do efeito dos ritmos circadianos no funcionamento diário. Tratamentos com melatonina e exposição à luz natural no novo local são os únicos tratamentos que mostram ter qualquer efeito significativo sobre o jet lag.
Os ritmos circadianos dos mamíferos são determinados pela entrada de luz nos olhos. Por muitos anos, os cientistas acreditavam que os bastonetes e os cones da retina eram os fotorreceptores primários associados ao núcleo supraquiasmático (NSQ), o centro encefálico que controla os ritmos circadianos. 
Entretanto, em 1999, os pesquisadores mostraram que camundongos transgênicos que não possuíam cones e bastonetes ainda possuíam a capacidade de responder a mudanças na luz, sugerindo que algum outro fotorreceptor deveria existir na retina. 
Agora, os cientistas acreditam tê-lo encontrado: um grupo de células ganglionares da retina que possuem um pigmento semelhante à opsina, denominado melanopsina (mRGCs). Os axônios das células ganglionares mRGC projetam-se ao NSQ, assim como para outras áreas encefálicas que controlam o reflexo pupilar. Parece que estes fotorreceptores recém-identificados se juntam aos bastonetes e cones como células fotossensíveis na retina de mamíferos, e os cientistas podem ter de rever os modelos tradicionais de processamento visual. 
Controle do ritmo circadiano
Luz como o sincronizador mais poderoso:
· A luminosidade influencia as células da retina à dispararem, pelos nervos óticos, uma mensagem elétrica até o hipotálamo (na base do cérebro). O hipotálamo possui um núcleo (núcleo supraquiasmático) onde se localiza o relógio biológico, essencial na manutenção dos ritmos.
· A luz do dia impede o trabalho da glândula pineal, que se localiza na região dorsal do cérebro e é comandada pelo hipotálamo.
· Durante a noite, essa glândula é desbloqueada (a luz artificial não produz o mesmo efeito da luz do dia)
· A glândula pineal então, começa a liberar a melatonina, a qual além de induzir o sono, age como uma mestre-sala para todos os ritmos biológicos.
Após a liberação da melatonina:
· Estimula certas células imunológicas que combatem tumores – estes, descobriu-se recentemente, se desenvolvem mais depressa durante o dia. 
· Algumas horas após o início da produção de melatonina, outra glândula (Hipófise) começa a sintetizar o hormônio do crescimento, que tem pico por volta das 3hrs da manhã. Responsável pela renovação das células, processo que acontece ritmicamente todas as noites.
· Pouco antes da pessoa despertar, as glândulas supra-renais produzem outro hormônio chamado cortisol (o cortisol prepara o organismo para a atividade; é por isso que uma sessão de ginástica de manhã cansa menos do que à noite, quando aquele hormônio não é produzido).
Após a interrupção da melatonina pela luz do dia:
· Outros hormônios começam a ser sintetizados,como os da tireoide.
CORTISOL
· Produzido pelas glândulas suprarrenais (localizadas acima dos rins)
· Função: Ajuda o organismo a controlar o estresse, reduzir inflamações, contribuir para o funcionamento do sistema imune e manter os níveis de açúcar no sangue constantes, bem como a pressão arterial.
· Pico logo pela manhã, e durante o dia vai diminuindo, até cair durante a noite.
· Os momentos de cortisol mais alto são aqueles de alerta. No entanto, ao vivenciar um pico de estresse, o cortisol volta a ser produzido.
· Os níveis de cortisol no sangue variam durante o dia porque estão relacionados com a atividade diária e a serotonina, que é responsável pela sensação de prazer e de bem-estar. 
· Assim, os níveis de cortisol basal no sangue, geralmente, são maiores de manhã ao acordar, de 8,7 a 22 µg/dL, e depois vão diminuindo ao longo do dia para valores menores que 10 µg/dL, sendo que em pessoas que trabalham à noite os níveis se invertem. 
· Cortisol alto no sangue: pode originar sintomas como perda de massa muscular, aumento de peso ou diminuição de testosterona ou ser indicativo de problemas, como a Síndrome de Cushing. 
· Cortisol baixo: pode originar sintomas de depressão, cansaço ou fraqueza ou ser indicativo de problemas, como a Doença de Addison.
Leptina
· É uma proteína de 167 aminoácidos secretada predominantemente pelo tecido adiposo e é proporcional ao conteúdo de gordura corporal, isto é, o aumento de peso eleva os níveis de leptina. A liberação de leptina é observada principalmente após elevação de insulina (pós-prandial). Fisiologicamente, a secreção de leptina possui ritmo circadiano, sendo que o maior pico ocorre às 02:00 horas.
Melatonina
· um hormônio produzido pela glândula pineal.
Hormônio do crescimento (GH)
· Proteína altamente anabólica (fundamental para o ganho de massa muscular) sintetizada pela hipófise, desenvolvimento das células. A secreção do GH ocorre em pulsos, principalmente no início das fases III e IV do sono, com meia-vida de aproximadamente 20 minutos. Normalmente, ocorrem 6 a 10 pulsos secretórios nas 24 horas, principalmente à noite, com concentrações entre os pulsos tão baixas quanto 0,04 µg/L.
Insulina
· Pico intenso de manhã e começo da tarde. A falta de sono inibe a produção de insulina pelo pâncreas, além de elevar a quantidade de cortisol, fazendo com que se eleve a taxa de glicose (açúcar) no sangue, o que pode levar a um estado pré-diabético ou, mesmo, ao diabetes propriamente dito.
Ao escurecer, a ausência de luz provoca modificação nas células da retina implicadas na percepção da variação na luminosidade e não da visão. Estas disparam sinais que são enviados para ativar o núcleo supraquiasmático. Este, por sua vez, faz com que o gânglio cervical superior libere o neurotransmissor noradrenalina que estimula a glândula pineal a produzir e secretar a melatonina a partir do aminoácido triptofano. "A melatonina é o hormônio responsável por sinalizar o início da noite e sua duração e, assim, iniciando uma cascata de eventos fisiológicos justamente para preparar o organismo para o repouso", salienta a professora.
A principal enzima envolvida na síntese da melatonina, a N-acetiltransferase (NAT), é estimulada pela escuridão e a presença de luz faz com que ela seja destruída. Então, a própria luz, ou a sua ausência, é o sinal para começar e terminar o processo. Além disso, existe uma relação direta entre o aumento da disponibilidade de noradrenalina e o pico noturno de melatonina. Portanto, a secreção de melatonina também apresenta um ritmo diário. Sendo assim, o ritmo está presente em todos os seres humanos, inclusive nas pessoas cegas. Na verdade, todos os organismos apresentam um ritmo biológico.
"Como é possível notar, o nosso relógio biológico se sincroniza com a duração do dia e isso leva à sincronização de várias outras funções. Então, a presença da luz do dia é a principal pista ambiental que nós temos para acertar o relógio biológico, mas outras pistas também são importantes, desde que haja regularidade, ou seja, ocorram sempre em torno do mesmo horário. Estas são pistas sociais, como a hora do início do trabalho e a hora das principais refeições", comenta Giovana.
Pesquisas mostram que se as células NSQ são cultivadas in vitro, elas são capazes de manter seu próprio ritmo na ausência de sinais externos. Isso significa que o ritmo é gerado endogenamente em cada pessoa. Se cada pessoa gera seu próprio ritmo, existem diferenças de uma pessoa para outra e isso pode acarretar consequências que vão desde a adaptação mais rápida ou mais demorada ao início do horário de verão até a maior presença de sintomas depressivos em pessoas com determinado perfil cronobiológico.
Controle adaptativo do organismo mediante alterações de temperatura
A temperatura corporal atinge o pico no final da tarde e declina significativamente nas primeiras horas da manhã. A temperatura média é de 37°C, com uma faixa de variação normal entre 35,5 e 37,7°C. A temperatura oral é cerca de 0,5°C mais baixa do que a temperatura retal
A entrada de calor tem dois componentes: 
· Produção interna de calor, a qual inclui o calor normal do metabolismo e a liberação de calor durante a contração muscular, e a
· Entrada de calor externo a partir do ambiente através de radiação ou de condução. 
Nós perdemos calor do corpo por quatro vias:
· Condução
· Radiação
· Convecção 
· Evaporação. 
Controle adaptativo, pois há vários controles juntos, o corpo já sabe a hora que vai diminuir.
 A perda de calor condutivo e radiante é aumentada pela perda de calor por convecção, processo pelo qual o calor é carregado pelo ar aquecido que sobe a partir da superfície do corpo.
 produz calor o suficiente para manter a temperatura corporal quando a temperatura média do ambiente varia entre 27,8 e 30°C. Essa variação é chamada de zona termoneutra
· O controle autonômico da regulação de temperatura corporal é geralmente considerado uma função de termorregulação central no hipotálamo. Os neurônios sensoriais, conhecidos como termorreceptores, estão alocados em partes periféricas, como na pele, e em partes centrais, como no hipotálamo. Esses sensores monitoram a temperatura da pele e a temperatura do centro do corpo, respectivamente, e mandam esta informação para o centro termorregulador. O chamado “termostato” hipotalâmico compara a quantidade de sinais emitidos e a temperatura desejável de ajuste. Isso permite que o centro da temperatura coordene a apropriada resposta fisiológica de aumento ou baixa de temperatura central.
· A perda de calor através da superfície da pele é regulada pelo controle do fluxo sanguíneo cutâneo, o qual está muito próximo à superfície da pele. Esses vasos sanguíneos podem captar calor do ambiente por convecção e o transferir para o centro do corpo, ou podem perder calor para o ar circundante. 
O fluxo sanguíneo pelos vasos sanguíneos cutâneos varia desde próximo de zero, quando o calor precisa ser conservado, até quase um terço do débito cardíaco, quando o calor precisa ser liberado para o ambiente. O controle local influencia o fluxo sanguíneo cutâneo até certo ponto, possivelmente por meio de vasodilatadores produzidos pelo endotélio vascular. Contudo, a regulação neural é o fator determinante primário. 
· No organismo, a maioria das arteríolas está sob o controle adrenérgico simpático tônico. Se a temperatura central do corpo cai, o hipotálamo seletivamente ativa neurônios simpáticos que inervam as arteríolas cutâneas. As arteríolas contraem-se, aumentando a sua resistência ao fluxo sanguíneo e desviando o sangue para vasos sanguíneos de menor resistência no interior do corpo. Essa resposta mantém o sangue central mais quente afastado da superfície da pele mais fria, reduzindo, assim, a perda de calor.
· Em temperaturas elevadas acontece o oposto: as arteríolas cutâneas dilatam-se, a fim de aumentar o seu aporte sanguíneo próximo à superfície da pele, o que estimula a perda de calor. Contudo, somente uma pequena fração da vasodilatação é resultado da atividade dosistema simpático tônico. A atividade de vasodilatação cutânea é mediada através dos neurônios colinérgicos simpáticos, neurônios especializados em cossecretar acetilcolina e outras moléculas de atividade vasodilatadora. Alguns mediadores propostos da atividade de vasodilatação também incluem óxido nítrico, substância P, histamina e prostaglandinas. Ainda não foi elucidado quais substâncias vasodilatadoras possuem maior importância na resposta de termorregulação.
Glândulas sudoríparas: 
As concentrações mais altas são encontradas na testa, no couro cabeludo, nas axilas, nas palmas das mãos e nas solas dos pés. As glândulas sudoríparas são constituídas de epitélio transportador. As células profundas da glândula secretam uma solução isotônica similar ao líquido intersticial. À medida que esse líquido percorre o ducto em direção à pele, o NaCl é reabsorvido, resultando em suor hipotônico. 
Um valor típico para a produção de suor é 1,5 L/h. Com a aclimatação ao clima quente, algumas pessoas suam a taxas de 4 a 6 L/h. A produção de suor é regulada pelos neurônios simpáticos colinérgicos.
a capacidade do corpo de suportar as altas temperaturas está diretamente relacionada à umidade relativa do ar.
A produção de calor pelo corpo é classificada em duas categorias: 
(1) produção de calor não regulada devido à contração dos músculos voluntários e das vias metabólicas normais e (2) produção de calor regulada para a manutenção da homeostasia da temperatura corporal quando em temperaturas ambientais baixas. A produção de calor regulada é subdividida em termogênese com tremor e termogênese química (sem tremor) – tecido adiposo marrom. O mecanismo de produção de calor no tecido marrom se deve ao desacoplamento mitocondrial, induzido pela proteína desacopladora 1 (UCP1) no tecido adiposo marrom. No desacoplamento mitocondrial, a energia flui pela cadeia de transporte de elétrons, liberando calor, em vez de contribuir para a síntese de ATP. A resposta desacopladora mitocondrial à exposição ao frio é promovida pelos hormônios da tireoide e pelo aumento da atividade de resposta simpática sobre os receptores [1]3-adrenérgicos no tecido marrom.
Consequências biopsicossociais da mudança no ritmo circadiano
A ruptura do ritmo circadiano, como na alternância de turno de trabalho ou Jet lag (Fuso horário), leva a prejuízos da saúde física e mental.
· Transtornos do sono
· Depressão
· Depressão Sazonal
· Diabetes Obesidade 
No caso de Jet lag, depois de acontecer alterações no ritmo circadiano motivado por viagens à lugares com seu fuso horário diferente, os únicos tratamentos que se mostram efeitos significativos são a exposição à luz natural e tratamentos com melatonina.
Como o ciclo humano tem mais de 24 horas – 25,2 horas, como já se viu -, é mais fácil atrasar os ritmos do organismo do que adiantá-los. 
//Fototerapia:
Quando o estímulo de lâmpadas de 10 mil lux (unidade de luminosidade) é dado na passagem do dia para a noite, o relógio biológico atrasa, pois o organismo reage como se o dia tivesse continuado. 
Já quando o estímulo é aplicado na passagem da noite para o dia, o relógio se adianta, como se o dia tivesse chegado mais cedo. 
Os resultados do tratamento – ainda não disponível no Brasil – podem durar pelo menos um mês; depois é preciso repeti-lo. 
A fototerapia também é usada para combater o chamado jet lag, expressão inglesa que designa a sensação de mal-estar que sofrem os passageiros de vôos de longa duração. Na realidade, a sensação é prov ocada pela passagem abrupta de um fuso horário para outro. A velocidade cria um descompasso entre o que ocorre no organismo e o mundo exterior. O relógio biológico fica por assim dizer desregulado em relação à rotina ambiente.
Leia mais em: https://super.abril.com.br/saude/a-cronobiologia-e-os-ritmos-do-homem/
http://www.scielo.mec.pt/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1645-00862011000100001
Estresse
· Hans Selye - 1936: O estresse é o estado que se manifesta através da Síndrome Geral de Adaptação (SGA). Alteração fisiológica que acomete o organismo quando ele se encontra em uma situação que exige uma reação mais intensa do que aquela correspondente a sua atividade orgânica normal. Em alguns casos adoece. 
Tipos de estresse:
Agudo: é mais intenso e curto, sendo causado normalmente por situações traumáticas, mas passageiras, como a depressão na morte de um parente.
Crônico: afeta a maioria das pessoas, sendo constante no dia a dia, mas de uma forma mais suave.
A evolução do estresse se dá em três fases: 
Fase de Alerta: ocorre quando o indivíduo entra em contato com o agente estressor.
Sintomas da fase de alerta: Mãos e/ou pés frios; boca seca; dor no estômago; suor; tensão e dor muscular, por exemplo, na região dos ombros; aperto na mandíbula/ranger os dentes ou roer unhas/ponta da caneta; diarréia passageira; insônia; batimentos cardíacos acelerados; respiração ofegante; aumento súbito e passageiro da pressão sanguínea; agitação.
Fase de Resistência: o corpo tenta voltar ao seu equilíbrio. O organismo pode se adaptar ao problema ou eliminá-lo.
Sintomas da fase de resistência: Problemas com a memória; mal-estar generalizado; formigamento nas extremidades (mãos e/ou pés); sensação de desgaste físico constante; mudança no apetite; aparecimento de problemas de pele; hipertensão arterial; cansaço constante; gastrite prolongada; tontura; sensibilidade emotiva excessiva; obsessão com o agente estressor; irritabilidade excessiva; desejo sexual diminuído.
Fase de Exaustão: nessa fase podem surgem diversos comprometimentos físicos em forma de doença.
Sintomas da fase de exaustão: Diarréias freqüentes; dificuldades sexuais; formigamento nas extremidades; insônia; tiques nervosos; hipertensão arterial confirmada; problemas de pele prolongados; mudança extrema de apetite; batimentos cardíacos acelerados; tontura freqüente; úlcera; impossibilidade de trabalhar; pesadelos; apatia; cansaço excessivo; irritabilidade; angústia; hipersensibilidade emotiva; perda do senso de humor.
Sono
Algumas hipóteses sugerem que o dos mamíferos sono é dado pela necessidade de conservar energia, fugir de predadores, permitir ao corpo se recompor e processar memórias.
Pesquisas recentes mostram indicam que o sono é importante para limpeza de resíduos do líquido cérebro espinal, em particular algumas das proteínas que se acumulam em doenças neurológicas degenerativas, como o Alzheimer.
Durante o sono: aumento de melatonina, prolactina e celulas t (linfocitos de defesa) aumentando a imunidade. no momento do sono temos a diminuição das celulas nk, cortisol e temperatura na fase 4 e na fase rem. maior motilidade intestinal, embora o sistema digestorio esteja reduzido sua atividade. ereçao peniana no sono rem, é feito exames e observam essa fase do sono.
Sono: estado facilmente reversível de inatividade e caracterizado pela falta de interação com o meio externo.
Várias funções foram postuladas ao sono: (1) maturação neural; (2) facilitação do aprendizado e da memória; (3) cognição; (4) eliminação dos produtos metabólicos de resíduos produzidos pela atividade nervosa no cérebro desperto; e (5) conservação de energia metabólica. Existe alguma evidência para cada uma dessas funções, mas as evidências que apoiam cada uma dessas ideias têm sido contestadas. Podemos postular que o principal valor do sono é o de restaurar o equilíbrio natural entre os centros neuronais.
Nos estados de vigília, muitos neurônios estão disparando, mas não de uma forma coordenada. Um eletroencefalograma, ou EEG, do estado de alerta ou vigília (olhos abertos) mostra um padrão rápido e irregular, sem ondas dominantes. Em estados acordados, mas em repouso (olhos fechados), no sono ou em coma, a atividade elétrica dos neurônios sincroniza em ondas com padrões característicos. Quanto mais sincrônica a atividade dos neurônios corticais, maior a amplitude das ondas. Por conseguinte, o estado acordado, mas em repouso, é caracterizado por ondas de baixa amplitude e alta frequência.
O sono de ondas lentas (também chamado desono profundo ou sono não REM, estágio 4) é indicado no EEG pela presença de ondas delta, de alta amplitude, ondas de baixa frequência e de longa duração que se espalham pelo córtex cerebral. Durante essa fase do ciclo do sono, as pessoas ajustam a posição do corpo sem comando consciente do encéfalo. A maior parte do sono, durante cada noite, é da variedade de ondas lentas (NREM), que corresponde ao sono profundo e restaurador que a pessoa experimenta na primeira hora de sono.
Esse sono é excepcionalmente relaxante e está associado às diminuições do tônus vascular periférico e a muitas outras funções vegetativas do corpo. Por exemplo, há diminuição de 10% a 30% da pressão arterial, da frequência respiratória e no metabolismo basal. Embora o sono de ondas lentas seja chamado “sono sem sonhos”, sonhos e até mesmo pesadelos podem ocorrer durante esse estágio. A diferença entre os sonhos que ocorrem no sono de ondas lentas e os que ocorrem no sono REM é que os do sono REM são associados à maior atividade muscular corporal, e os sonhos do sono de ondas lentas usualmente não são lembrados, pois não acontece a consolidação dos sonhos na memória.
Em contrapartida, o sono do movimento rápido dos olhos (REM) (estágio 1) é marcado por um padrão de ECG mais próximo ao de uma pessoa acordada, com ondas de baixa amplitude e alta frequência. Durante o sono REM, a atividade do encéfalo inibe os neurônios motores que se dirigem para os músculos esqueléticos, paralisando-os. As exceções a esse padrão são os músculos que movimentam os olhos e os que controlam a respiração. O controle das funções homeostáticas é deprimido durante o sono REM, e a temperatura do corpo diminui, aproximando-se da temperatura ambiente. O sono REM é o período durante o qual ocorre a maioria dos sonhos. Os olhos movem-se atrás das pálpebras fechadas, como se acompanhassem a ação do sonho. As pessoas são mais propensas a acordar espontaneamente nos períodos de sono REM.
Um típico período de oito horas de sono consiste em ciclos repetidos. Na primeira hora, a pessoa sai da vigília em sono profundo (estágio 4). O sujeito adormecido, então, cicla entre o sono profundo e o sono REM (estágio 1), com estágios 2 a 3 ocorrendo entre eles. Próximo ao período final das oito horas de sono, a pessoa permanece a maior parte tempo no estágio 2 e no sono REM, até finalmente despertar.
Em noite normal de sono, é comum que episódios de sono REM, durando de 5 a 30 minutos, apareçam em média a cada 90 minutos nos adultos jovens. Quando a pessoa está extremamente sonolenta, cada episódio de sono REM é curto e pode até estar ausente. Por sua vez, à medida que a pessoa vai ficando mais descansada com o passar da noite, a duração dos episódios de sono REM aumenta. O sono REM tem várias características importantes:
 1. É a forma ativa de sono, geralmente associada a sonhos e a movimentos musculares corporais ativos.
 2. É mais difícil despertar o indivíduo por estímulo sensorial do que durante o sono de ondas lentas, e as pessoas em geral despertam espontaneamente pela manhã, durante episódio de sono REM. 
3. O tônus muscular está excessivamente reduzido, indicando forte inibição das áreas de controle da medula espinal. 
4. Comumente, as frequências cardíaca e respiratória ficam irregulares, o que é característica dos sonhos. 
5. Apesar da inibição extrema dos músculos periféricos, movimentos musculares irregulares podem ocorrer. Isso acontece em superposição aos movimentos rápidos oculares.
 6. O cérebro fica muito ativo no sono REM, e o metabolismo cerebral global pode estar aumentado por até 20%.
O eletroencefalograma (EEG) mostra padrão de ondas cerebrais semelhante ao que ocorre durante o estado de vigília. Esse tipo de sono, por isso, é também chamado sono paradoxal, porque é um paradoxo em que a pessoa possa ainda estar dormindo, apesar dessa grande atividade cerebral. Em resumo, o sono REM é o tipo de sono em que o cérebro está bem ativo. Entretanto, a pessoa não está totalmente consciente em relação ao ambiente, e, portanto, ela está na verdade adormecida.
O Sono é Causado por um Processo Inibitório Ativo. Uma das primeiras teorias sobre o sono postulava que as áreas excitatórias da parte superior do tronco cerebral, o sistema ativador reticular, simplesmente se fatigavam durante o dia de vigília, tornando-se em consequência inativas. Um experimento importante mudou esta visão para a concepção atual de que o sono é causado por um processo inibitório ativo, já que descobriu-se que a transecção do tronco cerebral, a nível médio da ponte, cria um cérebro cujo córtex cerebral nunca dorme. Em outras palavras, centros localizados abaixo da região médio-pontina do tronco cerebral parecem ser necessários para causar sono pela inibição de outras partes do encéfalo.
O sono pode ser promovido por estimulação de diversas regiões no diencéfalo, incluindo (1) a parte rostral do hipotálamo, principalmente a área supraquiasmática; e (2) área ocasional nos núcleos talâmicos de projeção difusa. Lesões em Centros Promotores de Sono Podem Causar Vigília Intensa. Lesões discretas nos núcleos da rafe ocasionam elevado estado de insônia. Esse fenômeno também é verdade para as lesões bilaterais na área supraquiasmática medial rostral, no hipotálamo anterior. Em ambos os casos, os núcleos reticulares excitatórios do mesencéfalo e da parte superior da ponte parecem ser liberados de sua inibição, causando, assim, estado de vigília intensa. De fato, esse estado de vigília intensa é tal que, algumas vezes, pode provocar a morte do animal por exaustão.
Mecanismo para a causa do ciclo sono-vigília: Quando o centro do sono não está ativado, os núcleos mesencefálico e reticular pontino superior ativador são liberados de sua inibição, o que permite que os núcleos reticulares ativadores fiquem espontaneamente ativos. Essa atividade espontânea, por sua vez, excita tanto o córtex cerebral, como o sistema nervoso periférico e ambos mandam inúmeros sinais de feedback positivo de volta para o mesmo núcleo reticular ativador para ativá-lo ainda mais. Consequentemente, após o início do estado de vigília, ele tem tendência natural de se manter por si só, devido a essa atividade de feedback positivo. Então, após o cérebro permanecer ativado por muitas horas, os neurônios do sistema ativador presumivelmente ficam fatigados. Por conseguinte, o ciclo de feedback positivo entre o núcleo reticular mesencefálico e o córtex desaparece e os efeitos promotores do sono, dos centros de sono, tomam conta, levando à transição rápida da vigília de volta para o sono. Essa teoria geral poderia explicar a rápida transição de sono para vigília e da vigília para o sono. Ela também poderia explicar o despertar, isto é, a insônia que ocorre quando a mente da pessoa fica cheia de pensamentos perturbadores e o alerta, produzido por atividade física corporal. Os Neurônios Orexígenos são Importantes no Despertar e na Vigília. A orexina (também chamada hipocretina) é produzida por neurônios no hipotálamo, que proporcionam estímulos aferentes excitatórios a muitas outras áreas do cérebro onde existem receptores de orexina. Os neurônios oregíxenos estão mais ativos durante a vigília, e quase param de disparar durante o sono de ondas lentas e sono REM. A perda de sinais orexígenos, resultante da presença de receptores de orexina defeituosos ou destruição de neurônios produtores de orexina, leva a narcoplepsia, um transtorno do sono caracterizado por sonolência excessiva durante o dia e ataques súbitos de sono que podem ocorrer mesmo quando a pessoa afetada está a falar ou a trabalhar. Os pacientes com narcoplesia também podem experimentar uma perda repentina do tônus muscular (cataplexia), que pode ser parcial ou alcançar gravidade suficiente para provocar paralisia durante o ataque. Essas observações apontam para um papel importante dos neurônios orexígenos na manutenção do estado de vigília, apesar de a sua contribuição no ciclo diário normal entre sono e vigília não ter sido elucidada.
 SONO: GABA, SEROTONINA, ADENOSINA.NUCLEO DO TRATO SOLITARIO (BULBO) - SONO NREM
GLUTAMATO, acetilcolina, noradrenalina (ceruleus), dopamina (tegumentar central), serotonina (rafe): VIGILIA. SARA = SISTEMA ATIVADOR DA RETINA
Riscos provocados pela falta de sono a curto prazo: cansaço e sonolência durante o dia, irritabilidade, alterações repentinas de humor, perda da memória de fatos recentes, comprometimento da criatividade, redução da capacidade de planejar e executar, lentidão do raciocínio, desatenção e dificuldade de concentração.
Riscos provocados pela falta de sono a longo prazo: falta de vigor físico, envelhecimento precoce, diminuição do tônus muscular, comprometimento do sistema imunológico, tendência a desenvolver obesidade, diabetes, doenças cardiovasculares e gastro-intestinais e perda crônica da memória.
O sono de ondas lentas é dividido em quatro estágios. No primeiro estágio, o de sono leve, a voltagem das ondas do EEG fica baixa. Esse estado é interrompido pelos chamados “fusos de sono” (i. e., surtos em forma de fusos de ondas alfa, com ocorrência periódica). Nos estágios 2, 3 e 4 do sono de ondas lentas, a frequência das ondas do EEG diminui, até chegar à frequência de apenas uma a três ondas por segundo no estágio 4; essas são as ondas delta.
1. Sono leve (Fase 1) 10%
Esta é uma fase de sono bastante leve que dura aproximadamente 10 minutos. A fase 1 do sono começa no momento em que se fecha os olhos e o corpo começa pegando no sono, no entanto, ainda é possível acordar facilmente com qualquer som que aconteça no quarto, por exemplo.
Algumas características desta fase incluem:
· Não perceber que já se está dormindo;
· A respiração vai se tornando mais lenta;
· É possível ter a sensação de que se está caindo.
Durante esta fase, os músculos ainda não estão relaxados e, por isso, a pessoa ainda se movimenta na cama e pode até abrir os olhos enquanto tenta adormecer.
2. Sono leve (Fase 2) 45%
A fase 2 é a fase a que quase todo o mundo se refere quando fala que tem um sono leve. É uma fase na qual o corpo já se encontra relaxado e dormindo, mas a mente está atenta e, por isso, a pessoa ainda consegue acordar facilmente com alguém se mexendo dentro do quarto ou com um barulho na casa.
Esta fase dura cerca de 20 minutos e, em muitas pessoas, é a fase na qual o corpo passa mais tempo ao longo de todos os ciclos de sono.
3. Sono profundo (Fase 3) 25%
Esta é a fase do sono profundo na qual os músculos relaxam completamente o corpo fica menos sensível a estímulos externos, como movimentos ou barulhos. Nesta fase a mente está desligada e, por isso, também não existem sonhos. No entanto, esta fase é muito importante para a reparação corporal, pois o corpo vai tentando recuperar de pequenas lesões que foram surgindo durante o dia.
4. Sono REM (Fase 4) 20%
Sonambulismo falta de atonia de muscular - falta da perda do tonus muscular