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S Ritmos que se repetem a cada dia são chamados de circadianos, sendo os que possuem uma frequência maior (menor que um dia) são os ultradianos e os que possuem uma frequência menor (maior que um dia) são os infradianos. Os sistemas temporizadores do organismo são formados por 3 componentes, sendo eles os aferentes, os marcapassos e os eferentes. Eles induzirão o organismo a operar em ritmos bem sincronizados com os ciclos naturais. Um dos marcapassos do sistema temporizador circadiano fica no diencéfalo: O nome dele é núcleo supraquiasmático, já que está situado no hipotálamo, bem acima do quiasma óptico. Trata- se de um par de núcleos pequenos que recebem axônios de ambas as retinas, originários de células ganglionares que, ao mesmo tempo, são fotorreceptores, capazes de detectar mudanças de luminosidade do ambiente através de um pigmento fotossensível chamado de melanopsina. Esses axônios são GLUTAMATÉRGICOS e saem do trato óptico logo após o cruzamento quiasmático para formar um feixe curto, chamado de retino-hipotalâmico. Uma outra região do sistema visual estende axônios para o núcleo supraquiasmático: o tálamo, especificamente a porção ventral do núcleo geniculado lateral. As aferências que chegam até o núcleo supraquiasmático portanto são adequadas à função que se postula para ele: de temporizador circadiano. Ou seja, capaz de gerar um ritmo acoplado ao ciclo dia- noite. A luz é absorvida pela melanopsina das células ganglionares fotorreceptoras, cujos axônios excitatórios ativam os neurônios supraquiasmáticos, e esses, portanto, aumentam a frequência de disparos durante o dia, diminuindo durante a noite. Para onde vão as eferências do tal núcleo supraquiasmático, localizado no hipotálamo, temporizador circadiano? Esses neurônios se dividem em duas classes principais: os que projetam para diversos outros núcleos do hipotálamo e os que projetam para o prosencéfalo basal e o tálamo. O acesso aos demais núcleos hipotalâmicos faz com que seja possível influenciar diversas funções autônomas/viscerais, enquanto que a eferência para o tálamo permite uma influência sobre os comportamentos motivados. Assim, o núcleo supraquiasmático confere periodicidade às funções, não participando delas, já que essas funções continuam normais exceto quanto à ritmicidade. A luz é o que efetivamente sincroniza o marcapasso com o ciclo dia- noite, sendo o estímulo temporizador. Sua influência chega ao núcleo supraquiasmático através das fibras retino-hipotalâmicas. Quando o neurônio marcapasso se despolariza a cada ciclo, o potencial de repouso se aproxima do limiar de disparo do neurônio, e então surgem potenciais de ação que, naturalmente, são conduzidos adiante pelo axônio. Na repolarização, o potencial de repouso é restaurado ao seu valor normal, mas logo volta a se despolarizar lentamente e o ciclo se repete. Essa é uma propriedade intrínseca da membrana dos neurônios marcapasso. As conexões eferentes do núcleo supraquiasmático (com outros núcleos hipotalâmicos e com o prosencéfalo basal) veiculam os comandos para que algumas das funções autônomas, neuroendócrinas e comportamentais (inclusive a vigília-sono) possam ser regulados de acordo com o período de 24 horas. *Existem outros relógios biológicos para controlar os ciclos não circadianos. O mais conhecido deles fica no epitálamo, uma porção do diencéfalo localizada posteriormente ao tálamo. Sua parte mais saliente se chama gândula pineal ou epífise, emergindo do diencéfalo como um pequeno cogumelo, ficando ligeiramente sobre o mesencéfalo. A pineal é um marcapasso infradiano (frequências menores que um dia. 1x no mês, por exemplo). A luz também é um estímulo para a pineal, mas o circuito responsável é mais indireto que o supraquiasmático temporizador circadiano): Nesse caso, estarão envolvidos o feixe retino-hipotalâmico, já mencionado; conexões do supraquiasmático com outros núcleos do hipotálamo (especialmente o núcleo paraventricular); longas projeções descendentes desses núcleos para o corno intermediolateral da medula espinal, onde ficam os neurônios da divisão simpática do SNA; as fibras pré-ganglionares que inervam o gânglio cervical superior; as fibras pós-ganglionares que inervarão a pineal, utilizando a noradrenalina como neurotransmissor. O que faz a pineal? Sob ativação simpática, as células da pineal aumentam a síntese do hormônio melatonina. Uma das ações desse hormônio é reduzir a atividade das gônadas durante o inverno, pois é quando as noites são mais longas e os dias mais frios. Esse hormônio é o efetuador de fenômenos fisiológicos que variam com as estações do ano. O ciclo vigília-sono é um dos ritmos circadianos, sendo, portanto, também sincronizado pelo sistema temporizador regido pelo núcleo supraquiasmático. Nós temos sistemas moduladores que podem ser específicos ou difusos. Os sistemas moduladores difusos controlam o nível de consciência e o comportamento do indivíduo. Podemos estar acordados, alertas, distraídos, sonolentos e dormindo profundamente, sendo que isso tudo pertence a um mesmo espectro de níveis de consciência e de comportamento que oscilam a cada 24 horas, em um ciclo conhecido como vigília-sono. Diferentes sistemas difusos foram identificados, e a maioria dos neurônios que lhes dão origem reside no tronco encefálico, às vezes reunidos em núcleos bem definidos, outras vezes frouxamente distribuídos em meio a uma rede de fibras nervosas dispostas em todas as direções constituindo um conjunto que recebe o nome genérico de formação reticular. Essa formação reticular se estende desde o bulbo até o mesencéfalo. Muitos neurônios dela irão preencher as condições para exercer funções moduladoras difusas como: ter corpos celulares pequenos, axônios ramificados com ramos ascendentes (agindo sobre o diencéfalo e o telencéfalo) e também ramos descendentes, que chegarão à medula. *A estimulação elétrica da formação reticular mesencefálica causava modificação no EEG semelhante à que ocorre na transição sono- vigília. Assim, a formação reticular funciona como um centro interno de controle do estado geral do cérebro. Vale mencionar também que a mesma formação reticular que ativa o cérebro na transição à vigília também é ativada durante um determinado estado do sono (sono paradoxal) (sistema modulador colinérgico, descrito mais a frente). O cérebro controla ativamente o sono, sendo estimulado pela formação reticular mesencefálica não só para sair dele, mas também para iniciar os sonhos. Outros neurônios com características semelhantes estão presentes em núcleos distintos do bulbo e da ponte, como é o caso do locus ceruleus e do núcleo da rafe mediana; no teguemento mesencefálico; e até mesmo no prosencéfalo basal, como o núcleo meynert e a área septal. Tais neurônios, devido a suas características, têm baixas velocidades de condução e potenciais de ação que disparam como metrônomos, com frequências regulares. Essas características funcionais, associadas à natureza difusa de seus axônios, são compatíveis com a hipótese de que se trate realmente de neurônios moduladores. Além disso, constatou- se a existência de diferentes sistemas moduladores difusos, cada um deles caracterizado por empregar um determinado neutrotransmissor. Isso faz com que haja a criação de microclimas neuroquímicos. O balanço entre os diversos neurotransmissores de liberação difusa no tecido neural faria modular a excitabilidade dos neurônios e, com isso, seria possível controlar dinamicamente o seu nível de atividade geral. Em conjunto, o resultado funcional seria o controle do nível de consciência e da atividade comportamental geral do indivíduo. Os neurônios noradrenérgicos formam o conjunto mais numeroso. Alguns dos seus sistemas moduladores estão localizados no bulbo, emitindo projeções que irão para o hipotálamo,a partir de onde participarão do controle das funções cardiovasculares e neuroendócrinas. Na ponte (no locus cereleus) estarão outros sistemas moduladores com neurônios noradrenérgicos, responsáveis por atuar no controle vigília-sono. As projeções desse sistema vão para todo o SNC, do córtex cerebral até a medula, reafirmando sua função reguladora na vigília-sono. Os sistemas moduladores adrenérgicos se misturam no bulbo com os noradrenérgicos, atuando no trato GI (motilidade) e tônus vasomotor simpático (neurônios se projetando para a coluna intermediolateral da medula) e cardiovascular (neurônios se projetando ao hipotálamo). Sistemas mediadas pela serotonina situados na rafe do mesencéfalo e da ponte, com fibras ascendentes para todo o mesencéfalo irão atuar na modulação da excitabilidade cortical e subcortical, de modo a influenciar no sono-vigília. Os sistemas colinérgicos estão relacionados com manutenção da vigília e com o início do sono paradoxal, estando localizados na formação reticular mesencefálica, com projeção ascendente para o cérebro e descendente até o bulbo. Já os neurônios que sintetizam histamina localizam- se no hipotálamo, com projeções ascendentes e descendentes que se ramificam em vastas regiões do prosencéfalo e robencéfalo, participando da regulação dos comportamentos de alerta, ou seja, modulam a excitabilidade cortical durante a vigília. Alguns desses moduladores são extremamente difusos, como os neurônios noradrenérgicos do locus ceruleus e os serotoninérgicos da rafe pontina e mesencefálica, invervando basicamente todo o SNC, modulando a excitabilidade global e, assim, controlando o nível de consciência do indivíduo, entre o alerta e o sono profundo. Outros sistemas moduladores participam dos mecanismos do sono e da vigília de modo um pouco menos difuso, como os neurônios noradrenérgicos descendentes da formação reticular pontina, que são responsáveis pela diminuição do tônus muscular que ocorre quando o indivíduo adormece. Ao mesmo tempo, todas as células noradrenérgicas ascendentes do tronco encefálico modulam regiões do hipotálamo encarregadas do controle cardiovascular e neuroendócrino, e, assim produzem as alterações de frequência cardíaca e de secreção hormonal que ocorrem durante o sono e a vigília. Os fenômenos do sono podem ser subdivididos em comportamentais, autonômicos e eletroencefalográficos. Quando o indivíduo adormece, ele diminui sua atividade reativa aos estímulos externos, apresenta redução na atividade motora e assume uma postura típica, geralmente deitado de olhos fechados. O eletromiograma e o eletro-oculograma se tornam menos ativos. Há uma diminuição da frequência cardíaca e respiratória, queda da PA, da motilidade do TGI, queda na temperatura e redução da atividade metabólica. Sobre o eletroencefalograma, durante a vigília, ele apresenta um ritmo rápido e de baixa voltagem e alta frequência, sendo substituído por um ritmo lento e de alta voltagem e baixa frequência durante o sono. O EEG da vigília é descrito como dessincronizado, por representar a atividade sináptica não coincidente de uma enorme população de neurônios de todos os tipos. Os dois estados do sono: Durante o adormecimento, quando o indivíduo se torna sonolento, observa- se que o eeg passa de um traçado dessincronizado típico (beta), para um traçado ligeiramente diferente de voltagem um pouco maior e menor frequência, o ritmo alfa. Esse é o estágio 1. No estágio 2 o eeg passa apresentar algumas ondas de alta voltagem com um eletro-oculograma e com um eletromiograma mais estáveis. Logo em seguida, nos estágios 3 e 4, o sono se torna mais profundo, sendo mais difícil de acordar o paciente, que a essa altura está imóvel, mudando de posições ocasionalmente. As ondas agora são de alta voltagem e baixa frequência (sigma). * O tálamo não deixa passar tão facilmente a informação que recebe, tornando-se menores, menos variados e mais sincronizados os potenciais sinápticos no córtex. Isso se traduz no EEG em ondas de alta voltagem e baixa frequência. Depois de mais de uma hora de sono, o eeg volta a se tornar dessincronizado, os olhos passam a se mover ativamente, embora o corpo do indivíduo permaneça imóvel. Assim, o indivíduo dorme tranquilamente, mas seu EEG parece com o de vigília. Assim dois estados diferentes de sono são constatados. O primeiro, com seus 4 estágios, sendo o sono de ondas lentas, e o segundo é o sono paradoxal, ou sono REM. No ser humano, o sono paradoxal ocupa cerca de 20% do tempo. Geralmente, ao adormecer, em menos de 1 hora seu sono passará pelos estágios 1 a 4 do sono de ondas lentas, depois alternará entre os estágios 3 e 4 durante cerca de meia hora, passando a seguir por um período de aproximadamente 20 minutos (ou 30) de sono paradoxal, repetindo tudo outras vezes. De 90 e 90 minutos haverá uma alternância entre o sono de ondas lentas e o sono paradoxal, mas ao longo da noite a duração de cada estágio e do sono paradoxal ficará gradualmente maior. Mas quem regula o sono e a vigília? Há sistemas neurais que mantém o indivíduo alerta e ativo durante a vigília, outros que iniciam os fenômenos do sono e controlam a transição gradual pelos estágios do sono de ondas lentas, outros ainda que ligam e desligam os fenômenos do sono paradoxal ciclicamente, e ainda outros que possibilitam o despertar. Sabe-se também que em todos os estágios e estados do sono, há grupos de neurônios com fibras ascendentes que controlam a excitabilidade do tálamo e do córtex cerebral e outros com fibras descendentes que regulam a atividade dos órgãos (coração, pulmão, trato digestório e outros), além dos músculos. Os neurônios relés (talamocorticais) dos núcl22eos específicos do tálamo apresentam dois modos de operação: um modo de transmissão e um modo de disparo em salvas. O primeiro é característico da vigília, consistindo na permanente ativação das vias talamocorticais pelas sinapses excitatórias (glutamatérgicas) de fibras aferentes. *Os potenciais de ação que chegam provenientes de fibras da retina, por exemplo, quase sempre provocam potenciais pós-sinápticos excitatórios nos neurônios do núcleo geniculado lateral, que, por sua vez, provocará a ocorrência de potenciais de ação conduzidos ao córtex visual. Já o modo de disparo em salvas, por sua vez, é diferente e característico do sono: os neurônios relés do tálamo se tornam menos excitáveis e só conseguem disparar potenciais de ação de tempos em tempos, e não constantemente, de acordo com a chegada irregular de estímulos aferentes. Durante a vigília, os neurônios tálamo-corticais são mantidos ligeiramente despolarizados, com o potencial de ação próximo ao limiar de disparo. A transmissão sináptica é altamente eficaz nessas condições, e resulta na ativação massiva dos dendritos das células corticais (por isso o EEG da vigília é dessincronizado). Durante o sono, entretanto, os neurônios tálamo-corticais ficam hiperpolarizados, com o potencial de membrana longe do limiar. A transmissão sináptica ocorre apenas ocasionalmente (em salvas) e o resultado é um EEG sincronizado no córtex. EXPLICAÇÃO: Os neurônios talâmicos possuem um canal de cálcio que é dependente de voltagem que se torna ativo quando a membrana é hiperpolarizada, mas é desativado quando ela despolariza. Assim, no modo de transmissão não entra cálcio através desses canais, mas no modo de disparo em salvas os canais abrem- se quando a membrana hiperpolariza, produzindo um potencial de cálcio despolarizante, que atingirá o limiar e provocará alguns PAs. A questão é que a despolarização fechará os canais de cálcio voltagem dependentes, a membrana se hiperpolariza e o ciclo se repete. Mas o que isso tem a ver com a vigília e com o sono? Existem núcleos no próprio tálamo e no tronco encefálico cuja função é controlar o modo de operação dos neurônios relés. O do tálamo se chama núcleo reticular e contém neurônioscom os mesmos canais de cálcio dependentes de voltagem. A maioria dos neurônios reticulares é inibitória, empregando GABA COMO NEUROTRANSMISSOR. Seus axônios inervam amplamente os demais núcleos talâmicos e quando estão ativos ocorrerá hiperpolarização O núcleo reticular não recebe aferentes sensoriais para operar no modo de transmissão, mas recebe aferentes dos sistemas difusos aminérgicos e colinérgicos. Assim, seus canais de cálcio impõe-lhe um modo de disparo em salvas que é repassado aos demais neurônios talâmicos durante o sono, sincronizando-os. Os neurônios modulatórios do tronco encefálico que usam noradrenalina e serotonina disparam durante a vigília e acentuam o estado acordado. Alguns neurônios colinérgicos acentuam eventos durante o sono REM, enquanto outros neurônios colinérgicos estão ativos no estado da vigília. Esses sistemas modulatórios difusos controlam os comportamentos rítmicos do tálamo. Vários conjuntos de neurônios aumentam suas taxas de disparo em antecipação ao momento de acordar e durante as várias formas de alerta. Eles incluem as células do locus ceruleus, que contém noradrenalina, células dos núcleos da rafe, que utilizam serotonina, células que usam acetilcolina do tronco encefálico e do prosencéfalo basal, neurônios do mesencéfalo que usam histamina como neurotransmissor e neurônios do hipotálamo que usam HIPOCRETINA (OREXINA) como neurotransmissor. Esse último promove a vigília e inibe o sono, assim como os outros, facilitando a atividade de neurônios que acentuam certos tipos de comportamento motor e também está envolvido na regulação dos sistemas neuroendócrinos e neurovegetativos. Coletivamente, esses neurônios estabelecem sinapses diretamente em todo o tálamo, no córtex cerebral e em outras muitas regiões do encéfalo. Os efeitos gerais de seus transmissores são a despolarização de neurônios, um aumento de sua excitabilidade e a supressão das formas rítmicas de disparo. Ou seja, esses neurônios agem no núcleo reticular do tálamo, inativando as transmissões em salvas e sincronizadas, características das fases do sono. Assim, o indivíduo permanece em alerta. Sobre os fatores promotores do sono, a substância-chave é a ADENOSINA, utilizada por todas as células para construir moléculas apor células da glia, atuando como neuromoduladores nas sinapses. Os níveis de adenosina aumentam ao longo da vigília. Ela tem um efeito inibitório sobre os sistemas moduladores difusos, que tendem a promover a vigília. Assim, o aumento da supressão dos sistemas que modulam a vigília aumenta a probabilidade de o encéfalo entrar em atividade síncrona de ondas lentas, características do sono não REM. Após o sono iniciar, os níveis de adenosina caem lentamente, e a atividade nos sistemas moduladores gradualmente aumenta, até acordarmos e um novo ciclo ser iniciado. *A perda de neurônios contendo hipocretina (orexina) leva a um distúrbio, chamado de narcolepsia NARCOLEPSIA é um distúrbio do sono que pode envolver: sonolência diurna excessiva, cataplexia (repentina paralisia muscular), paralisia do sono (perda do controle muscular na transição vigília-sono, alucinações hipnagógicas (sonhos vívidos). O monitoramento de EEG mostra que uma pessoa narcopléptica vai diretamente do estado de vigília para uma fase REM do sono. Basicamente os sintomas da narcolepsia podem ser interpretados como uma intrusão anormal das características do sono REM durante a vigília. **Ainda não há cura para narcolepsia e os tratamentos cuidam dos sintomas. Antidepressivos tricíclicos (que têm efeitos supressores do sono REM) podem reduzir a cataplexia e a paralisia do sono. INSÔNIA é a insuficiência do sono e entre suas causa principais está a apneia obstrutiva do sono, em quem o indivíduo se queixa bastante de sonolência e cansaço durante o dia, mas não apresenta alterações na hora de dormir. Nesses casos, o que ocorre é uma excessiva atonia muscular, o que acaba gerando um colabamento da musculatura da faringe, não permitindo a perfusão adequada. Assim, o indivíduo recupera a consciência para ventilar sem nem mesmo se dar conta, permanecendo no estágio 1 do sono de ondas lentas. Isso acontece sucessivas vezes, gerando interrupções durante o período de sono. SEDATIVOS E HIPNÓTICOS: Efeitos sedativos são tranquilizantes ou calmantes (ansiolíticos), levando a um relaxamento. Assim, todo fármaco sedativo é ansiolítico, mas nem todos os ansiolíticos serão sedativos. O efeito hipnótico (induz o sono fisiológico) fará com que haja uma consequência sonífera na pessoa em que o fármaco foi administrado, assim produzem o sono. *o efeito sedativo é diferente de um sono fisiológico, de maneira que um paciente sedado por muito tempo poderá sofrer consequências de privação de sono posteriormente. Crises de ansiedade podem ser tratadas com sedativos, enquanto que os hipnóticos podem ser utilizados, por exemplo, em pacientes com insônia. Os principais sedativo-hipnóticos são os benzodiazepínicos, como o clonazepam (rivotril), diazepam, bromazepam, alprazolam; além dos barbitúricos, como os fenobarbitais, primidona, tiopental etc. -BENZODIAZEPÍNICOS: A maioria é bem absorvida por via oral, embora também possam ser administrados por via intravenosa. (intramuscular no caso de ataques epilépticos). *atravessam a barreira placentária e estão no aleitamento também, devendo ser evitados em gestantes, já que podem causar profunda depressão respiratória nos fetos. Eles são bastantes lipofílicos, devendo ser metabolizados em substâncias hidrofílicas pelo fígado para que possam ser devidamente eliminados. Por isso, sua meia vida pode variar de algumas horas (preferíveis como hipnóticos) até 40 horas (preferíveis como sedativos) MECANISMO DE AÇÃO: se ligam a sítios de potencialização dos receptores GABAa. O GABA é o principal neurotransmissor inibitório do SNC. Ele conta com alguns tipos de receptores, sendo eles do tipo A, B e C. O primeiro e o último são do tipo ionotrópicos, enquanto que o do meio é metabotrób´pico. Uma vez sensibilizados pelo GABA, esses receptores permitem a entrada de cloreto na célula, fazendo com que haja hiperpolarização. No entanto, além dos sítios para GABA, esses receptores apresentam outros sítios que podem ser estimulados pelos benzodiazepínicos de forma que o canal seja modulado por eles, aumentando a sensibilidade desses receptores ao GABA. *Não são agonistas de GABA, já que não causam a abertura do canal, mas sim aumentam a sensibilidade do receptor ao GABA ou algum outro agonista extrínseco. Tem efeito inibitório difuso e inespecífico EFEITOS TERAPÊUTICOS: efeito sedativo (ansiolítico), sendo que doses mais altas podem levar a um coma e depressão respiratória; efeito hipnótico (indução do sono); *uso de benzodiazepínicos para dormir regularmente não é benéfico porque, apesar de em doses mais baixas ele induzir uma hipnose (sono mais próximo do fisiológico), seu efeito ainda contará com o efeito sedativo, que irá gerar uma depressão (mais baixa ou mais alta, dependendo da dose) do sistema nervoso central. Assim, mesmo dormindo durante toda a noite, as pessoas podem ainda apresentar sintomas de privação do sono. A amnésia anterógrada também pode ser alcançada com o uso de benzodiazepínicos, fazendo com que o indivíduo, a partir da administração, não lembra do que ocorrer. Isso tem uma aplicação prática no estágio pré-cirúrgico. Necessita altas doses. Eles podem gerar analgesia, mas antes da analgesia certamente vão causar uma depressão respiratória. Além disso, têm efeito anticonvulsivante, já que são depressores do SNC, e têm efeito espasmolítico (relaxamento muscular) INTOXICAÇÃO: Pode vir com o coma, depressão respiratória e depressão cardiovascular. O flumazenil é um antagonista dos sítios de ligação dos benzodiazepínicos, tendo uma maior afinidade, no entanto, sem apresentar nenhum efeito. O flumazenil não funciona comintoxicação por barbitúricos e etanol, funcionando apenas para os benzodiazepínicos e zolpidem. Ele é usado mais quando a pessoa ainda não entrou em depressão respiratória. (deve ser dada a atenção maior para o suporte respiratório). O uso crônico de benzodiazepínicos irá gerar tolerância, de modo que nem o próprio GABA endógeno da pessoa conseguirá agir adequadamente, gerando sono e irritabilidade, além de dores difusas e déficit cognitivo. -BARBITÚRICOS São fármacos que envolvem desde sedação até a anestesia geral. Exemplo: pentobarbital e fenobarbital. Os barbitúricos atuam nos canais gabaérgicos de cloreto, sendo que o neurotransmissor GABA se liga à subunidade alfa e beta, e os benzodiazepínicos se ligam no alfa e gama. Os fármacos barbitúricos apenas modulam o canal em pequenas doses, sendo que, em altas doses, ele passa a agir como um agente mimético (atuando como agonistas gabaérgicos), sendo bastante perigosos, já que em caso de intoxicação, substâncias como o flumazil, que apenas competem com sítios diazepínicos, não terão ação. Indicação clínica: -Sedação pré-operatória (traz mais calma ao paciente); -Pode induzir ação anestésica -Tratamento epiléptico (paciente convulsionando por um longo período de tempo). Eles não são, no entanto, a primeira linha de tratamento. .
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