Ritmos Biológicos

Prévia do material em texto

r-"
i:
3
i- r!:
Hn-
'-t:11:ci .-
,
+' 
"ed 
-to .§+ "",* rd*
I :rt: ,Í ;r+ I
t @*k$á41i
Glândula pineal do Epitálamo: o temporizador ultradiano
A nrelatolrina quc tcnl o arninoáciclo tlil:rtolàno conro plecursor e sintetizada pcla glândula pineal
quando o Íbloperíodor se tonla longo. L,ssa glândula situa-se atrás do tiilarno e colnpona-se conro uÍn
ternporizadol de longr. praz-o nronitorando a dr.rlaçrio c1o fotoper'íodo sazonal. Dcssa forrna. parece
orquestrar os ritmos r"rltlaclianos conro o ciclo ovulatririo. a hibcnraçào^ etc. E quetn controlaria a glilndula
pinea l')
O núcleo supraquiasnráÍico (NSQ) Íàz sinapse cor.n outros núclcos hipotalânricos colno o trúcleo
pararentricular cluc crrria arôrrios para a rncdula ao ní'u,el de TI a T2. inÍlLrcrrciartdo os neut'onios plc-
ganulionares sirnpalicos. Os ncur'ônios pris-ganglionares. por sua vcz. irrervattr a glândula pineal. ct!a
atir idade resulta na síntese e libet'ação de melatonirra. /\ redLrção do Íbtoperioclo durante o outorlo
aurlrerlla o tônus sinrpático (lernbrc-se cluc os neurônios do NSQ são inibitórios) e corlro consecliiência
ílunrcntii gradativanrcntc a nrelatonina circulanle. O aunrento de rnelirtonina reduz a Íirnção gonadal e a
sLtspende Iernpolariarnente a atividade reprodutiva durante o inverno erl r'árias especies cle nranríferos e
cle aves. Os seres hunranos nào estão suleitos aos eÍ-eitos sazonais do tenrporizador externo na
deternrinaçiio clo ciclo rcploclutivo. entretanto. a redução de luminosiclade causa a indtrção de sotto.
Ritmos Bicl*Eic*s
1'-:iz 
- :
{31à}dil?â
ainsul
z"^r Hí ++t
''-, LJ
M+{alaarà?a
{Ju;::ti: :;* fi.i{, 1iiri.lt.,li !trF:i r'II:.1:' 
-11.,íE:;elli:}1rl
;tigltr: Sàrj:,3r-i {ít.t'iti-,: ri* ,-:!t"-1,-ir:de Fltr ererr l,i'i.
l,*rt,,,,, ,1.)F.11: irÉf ::. l/',,i : .i'1r' r--i',: i,it--:.Ji a
rlr-rrt:.jtr 'i-) !í-trí-r Ê Ll§1 lellDrl-,trlli: üLrÉ ]Ê iÊlelÉ al,irr !il1ilÉi]!Ê
, : Jt.:: .t:trrr;-., ..1,rÉ r.Ê rÉf e--1. ;:1.-* ll t :. 'r..t.r- ....i .,
..j..r,,.,r lr, 
-r'j.-,j r!nrOg CitClOilmOS ..r... r',.-r í';1,.ti .1:,
.l1 ri n,r: :r I fi i,! i:i ir,iril r;1 ;-:r-r!,t I Éll iJr: :t,;tl:
{-l'i íit;',1o5 !.irtrad i *na s lÊt r 5r*lrr,rr-lrltil;ilt i trtt t-:l
l. 1,,-.;r- ,,-'', l. I r,.'':.::l'.ll.r,:. ,i', '-íl tt: ',:.:,:
i,r:. ritn:os inir,;dian*:. ;,enldti-rr-i":r-je r11,:t-.,'{' ir-i+
.,*lr,rr,:r_: ip e r:r'--.1{, i."re::t lIt t;:1. .:.irtlf t':-,tf;}í i
il;:i ;;,1,tr,lr*:,1 lirrr'riláril elr{.irll1i'li:la:i l,tl-,],-,':.
i:.ri{.,lt1t!titl,tt r-:úi:}t] I;,1 t nr:iti-. rtlrrir:r*,.;itr,:,;!i::llQt a1,-ríll,;Í n:
eii.;ç,:er iJü ã1tr.: tt-. l1et.t qllf, {,ra} rilrti;::. rlrr n.ltuli:il iÊrr
;,riill:;rt,: L:r-rl:.it rt'r/-ài fr:.t? i,i:i llinlrla:; i.iü:. lil;r::lr1r:,tlt,:r:,1t Err
frr'r.rii:ri'i:iJ 5.1-; i::l.lt:t lt.i-trl:i:' .]CL;: 
-tt't:-'tli,ir:ll" lltl'l
í .', rf la:'l .r r iii- .ri tr:.: ]f : L -:'ir '--:. 
-ll1; il)1ll;:11': S
-)1,. -,..{ l1!-;.ê.. i_ra..tLl .}ri.ii -.. n](t .-} f .-j-,í,-}í, Õe ,lit..lrilJ. ji
Ilrliwtütcra Ê ;J r=rt:lr?iiiir,i rir.;l nvns:. t-j:i r,redettr;lri*:; r;tl;:ni.L:
tltbffiÉti.1rl3 ;: t*1;i Ê1[l]t1r:l,iic {f,ií1-i*rfi,il a rilni*ír.'iirrit
c:rea;Jitn.r í-arí1.-i {} ciclç utiiilj":-r,t*i:- Iierá rque txi:le ttr;r
relegio biológico end*ge:ro q*e tr-r*li:r:{1;-i L-l cuttr* a;L1tlíl-
yiqiliil * üillrrlt r:tt;ti-r:-;t ! :: hr i-tr-, rtlt,q,+ e":,.ir-,lel:* qt;e
lunr,rsll,] *n'r slncronir üi]í,--i *ri ten:ü,,:lrl.ltJr;trn dii ntÊril
:rrl:rerl* E tld* e:1a !':i;l:g;:rl*? {l*:-t-to furrtion;r l
.f,-il 1: t::;r;,r. t:-:lu:t,,i.l
ritPüTÀLAM* §fdê Íãfttáíilr,:r
I§5íJ N. 5:*.rar,**rtrrir:z;lar : ilr*-§arr87i*arar pÚs-qafll|':raril-{{:L=4iü--
SISTEMAS MODULADORES
A alternância entre os estados de vigília e de sono, à primeira vista, nos dá a impressão de que
o sono parece ser um fenômeno passivo, como se estivéssemos sendo desligados
passivamente. Esse "desligamento" ou perda temporária da nossa consciência é ativamente
induzido. Para compreendermos os mecanismos neurais do sono, precisamos conhecer outros
circuitos neurais que agem modulando difusamente (amplamente) o SNC. Além de circuitos
neurais específicos (sensorial e motor), o SNC possui conexóes nervosas amplamente
espalhadas que "ligam" e "desligam" várias regióes do cérebro ao mesmo tempo, De fato,
quando adormecemos, o fazemos de uma única vez. os vários circuitos, visual, auditivo,
olfativo, motor, etc. não são "desligados" um a um. lsso sugere que deve existir um sistema
atenuador/ativador geral de todo o sistema nervoso central. Graças à atividade desse
sistema, o nosso estado de consciência e o desempenho comportamental podem variar ao
longo de um dia: acordados, podemos estar bastante dispostos e atentos fazendo inúmeras
atividades. Logo estamos menos atentos e com menos movimentos, quase sonolentos e
jogados numa poltrona com uma preguiça danada. Em seguida os olhos se fecham e
comeÇamos a dormir.
CICLO UGíLIA-SONO
Vigília: estado em que uma pessoa responde facilmente aos estímulos sensoriais ambientais e
comporta-se ativamente manifestando padrões locomotores e expressões cognitivas. A postura
é muito dinâmica e muda constantemente apoiada em tônus muscular bastante variável.
Sono: estado de consciência complementar ao de vigília que proporciona repouso, durante o
qual ocorre a suspensão temporária da atividade perceptivo-sensorial e motora voluntária.
Neste estado a pessoa fica com elevado limiar de resposta aos estímulos ambientais (não e
fácil acordar alguém) e apresenta atividade motora reduzida (não se locomove).
Durante o sono o individuo está inconsciente e as pesquisas são realizadas monitorando-se
parâmetros fisiologicos como:
\ a)Atividade cerebral, através da eletroencefalografia (EEG);) O1 fOnus muscular cervical (eletromiografia; EMG) e os movimentos oculares (eletro-
' oculograma; EOG)
c) Parâmetros viscerais cardíacos e respiratórios
Quando estamos acordados e atentos o EEG apresenta amplitude baixa e freqüência em torno
de 14Hz e a medida que vamos ficando sonolentos a freqüência vai diminuído e a amplitude
das ondas, aumentando.
Fases do Sono
O sono está longe de ser um fenômeno homogêneo. Assim como a nossa atenção varia ao
longo do dia, o sono apresenta diferentes estágios cuja facilidade com que somos
despertados varia. Os estágios.do sono foram identificados conforme os padrôes do EEG
levando-se em consideração a freqüência e a amplitude das ondas cerebrais. Na prática o
sono é dividido em sono de ondas lentas (maior parte do sono) e sono paradoxal.
A*-* rf"'**{ :qsE a§::i{ *1li * iie iF:ie s"iá;d+
si{rt{*e @vt:a4s'tqt":+ff'a*';*r:++eeltíx{"d* e' 
-, '
4**,íô d**&t#.1n Í #.+{& éi*r*;.&.* ?v4ri1
X- 
-!-- 
". 
.Úáhç* e+ íee ham Êerâ\qry@d@'sseê§ á4"e#{a# 4\r4$.t§Ni;d"§'Y@
,. 
"1,.,' &%*:--{.,\t§.;f 4l!; :: : +.,ti*,; n,,q çfu. era,pa{Ay**,i
tir-"i':i.. r;I,rrít+!
"i;l.il..r'Í$í. * .3p ':li,:i í*'.',,.:.JC'i
vigllir d**cont"aido r
1 ."d(r, .,'r lÍ't i,-l fil-hn. t-"
r i"- -'.r pfai:x' iír" i', 1líp.ÍJr"'t.
iít:*.ü*i:*tta ?.;a:v.s: ç: ,J* halxr
.,1*r1ri i1 l;r1* {:h*ilr,,:rij*':, **dã * #.
.,..fi1 tl}i]çt.,
1{.{f11-(ü-fttí§t i11i}*iÍi-1 n
lrr,.r .".'rr l lL' / ,. L, :, r,| ,u
lTtti'\1111j]r f itt:ifllü-1u,1
.',, lr.illi.". írl ",il ;...:\-a1
*it1l'ú, {:r{t?i fi ü í: í1fi te1 fr:1 *i1á{ii{i,:1,
!l{.)t'.ri i.;rr.;:rÜtr1::, 1;. .& t:*rÍiri;r q*e *
1*'*f 
., ,rJ; I,i' .. :rl 1 ,. .j<" çtít f.. *Lt
fil,,l ltqrd*r-.r il írfilr
r.,Jf,t,ê,...../,ix\..' t,.,:,f /. ir.i'rl.ii,1' ',' ' ' -Jr' ' '
!:,11\t-í{;{uí*4*l * tlinl fi]ãl*l
.r';rr itt!,dÊ i:, i,-,r i,- i:+ "-t',))">
;**i** * tl;tvt tít,:*,j:s'+ *t)i ,1
*txt&çi*r..
ttlatít* ntâ
í1$t*{íí} l}
Íí]í.1 à1rúf{?.!$0
§i)ü& ltf H
**<,4ç f +sS** r.*.*"it\t y{:}t 7 r;<v,*' /:y*:t5.§fu .'" "-'
&ir,,ilil1: f.:rf{Jr:iü1íItn: a}:. *Rd*3 0 r: .;t-1i?i{:r.-1,.: f5{á tú*t{r11{:i*t'.t* ii. .r,"r1 r't1.}r ,;c ç.:-r.;,i'q113
ii.1r,l.;ri1i:1ür1 1;lj.:jl:iji. ."."' 1 : I . 'l' I -11 1 .. ,:t ':;;)irlfSl;llii
*.tt*çi* 2 ::ttN,t t r.rrli !r:r,., i*,,,* t d:,r.:r ** ':{} ;t Lt1 rr*r:1*r, nt üriil1ritü l;titl {}t *i:ttl:, 1,\*:r» .}r.s
1tr;,.iii-i;i'l;r:\ r);.: t-,tl!"tiii 1-l ilIt: iritllrit .fuãss de g**c * *tãc}!ür1a1*1*il1r c*mpl€k*§ í". *rá*t
i;itd*i{":,:,,Nr1 ,1t...11..tj,'1 rf rir,-rr , , }";1 } :. t} }\tvt'X',1t-i*,11*11}t;} r: :i*íni:111d{1Í'i: ..},tYi*1.
C-rl*.-- 1 I
,, 1,,.',. .1r..,r.,' .! ,..,i...::r,i.üRd]5i:r....i-,.;i.t:(,i.,lr.rrr,.J
;stt ,.:.:1 i:..tr)t:
A medida que o sono atinge o estágio lV vai ficando mais difícil de despertar a pessoa O sono
de ondas lentas parece estar particularmente delineado para o repouso. O tônus muscular está
reduzido e o movimento do corpo é mÍnimo Ocorrem reduçÕes da temperatura corporal e do
consumo de oxigênio (redução do metabolismo) e aumento da atividade parassimpática. A
presença de ondas lentas e de grande amplitude indica que os neurônios corticais estão
sincronizados e as entradas sensoriais externas estão "funcionalmente" bloqueadas para o
cofiex.
Gradativamente, o sono passa do estágio 4, 3 para o 2 seguidos de um episodio bastante
especial onde o EEG se torna semelhante ao do individuo acordado, ou seja, totalmente
dessicronizado. A esse episodio do sono que se repete umas 4 a 5 vezes durante uma noite de
sono chamou-se sono paradoxal. O termo paradoxal justifica-se, pois além das ondas do EEG
ficarem dessicronizadas, os olhos, mesmo com as pálpebras fechadas, se movem rapidamente
(REM = rapid eyes movenents) enquanto o restante da musculatura esquelética mantém-se
totalmente atônico Por isso esse sono é chamado também de sono REM. Assim, mais ou
menos 70 a 90 min depors do inÍcio do sono ocorre o primeiro episodio de sono REM (durando
de 5 a'l 5 minutos). A figura mostra que à medida que se aproxima a hora de despertar, a
duração do sono REM aumenta e não ocorrem mais os estágios 3 e 4.
Durante o sono REM ocorrem os sonhos, aumentos do metabolismo das células nervosas e
da atividade simpática Relatamos o sonho como sendo experiências sensoriais vívidas, porém
muitas vezes bizarras e ilogicas. Nos episodios de sono REM ocorrem alteraçÕes de atividades
viscerais como o pênis e o clitóris ficarem ingurgitados e eretos, mas sem que o sonho tenha
necessariamente conteúdo sexual.
A duração total do sono varia conforme a idade assim como a duração do sono REM: na
criança pode representar 80% e no adulto, de 25 a 30% e no idoso podendo chegar a 10 a
15%.
Quanto tempo devemos dormir?
A média de duração para adultos está entre 7 e 8,5 horas por noite mas há diferenças
individuais. algumas pessoas dormem apenas de 4 a 5 horas por noite, outras de 9 a 10 horas.
O importante e a qualidade do sono natural de cada individuo, isto é, ao acordar sentir-se
restabelecido fisicamente e psicologicamente, não importando a duração total do sono.
A§ pessoas que demoram para "pegar no sono" ou que despertam muitas vezes durante o
sono podem estar sofrendo de insônia. Por outro lado há os que dormem com facilidade, mas
sofrem com a privação de sono seja porque o sono é interrompido periodicamente (plantonista,
os roncadores, etc) ou porque não dormiu o total de sono que lhe é natural (como devido às
baladas, etc.). A privação de sono leva à fadiga, cansaço, distúrbios de humor e desconforto
social.
Mecanismos neurais ds€ono
Já vimos que a afwfdíde do córtex é controlada por pequenos grupos de neurônios
moduladores situados mais profundamente no encéfalo. Esses grupos de neurônios ativam o
cortex alterando o seu nível de excitabilidade e regulando o fluxo de informações sensoriais. As
evidências de que o tronco encefálico possui populações de neurônios envolvidos com a
regulação do ciclo sono-vigilia sáo baseados em dados de lesão, estimulação e registros de
atividade elétrica em diferentes estados do sono.
O tálamo e o ciclo sono-vigilia
Os núcleos tálamo que tem projeção no córtex comportam-se de duas maneiras:
a) modo de transmissão, é típico do estado de vigília e
b) modo de disparo em salvas, típico do estado de sono
No modo de transmissão os relês tálamo-corticais respondem continuamente aos estímulos
do ambiente e essa via encontra-se extremamente facilitada (potencial de membrana mais
próximo do limiar) por meio de sinapses excitatórias glutamatergicas: é o que esperamos para
um individuo que está acordado. Assim, durante a vigília os dendritos dos neurônios corticais
são maciçamente bombardeados por aferências talâmicas, tornando o EEG bastante
dessicronizado (ondas rápidas e de baixa amplitude) ou seja, várias áreas corticais estão em
operação.
No modo de disparo em salvas, os relês tálam-o-corticais estão inexcitáveis (hiperpolarizados).
Acontece que esses neurônios talâmicos possuem canais de Ca** voltagem-dependentes,
mas quando há hiperpolarizaçào da membrana. (durante a vigília, quando a membrana está
mais excitável esses canais estão silenciosos). Quando são hiperpolarizados, passam a
disparar potenciais em salva, sincronizam o EEG e estaremos dormindo
No tálamo, além de neurônios relês há neurônios do núcleo reticular (GABAérgicos) que
fazem sinapse inibitória com os demais neurônios relês do talâmo. Sob a ação do sistema de
modulação difuso colinérgico, os neurônios gabaergicos reduzem a excitabilidade dos
neurônios talamo-corticais e esses passam a disparar em salvas, lentificando e sincronizando
as ondas do EEG.
Durante a vigília, esse sistema está inoperante e somos mantidos acordados graças a
atividade do sistema ativador reticular ascendente (SARA) responsável pela
dessincronizaçâo do EEG e pelos neurônios histaminérgicos do hipotálamo posterior e do
núcleo tubero-mamilar. Quando esses núcleos são destruídos causam coma e a
sincronização do EEG; se forem estimulados, causam efeitos opostos. É por isso que as
drogas anti-histamínicas (contra a alergia) induzem o sono.
Bom, se há sistemas que nos mantém vigis como funcionam os que nos Íazem dormir? O
sistema de modulação histaminérgico (hipotálamo posterior) que nos ajuda a ficar acordados
recebe inervação inibitória GABAergica do hipotálamo anterior que induz à sincronização do
EEG. O sono de ondas lentas é,causado pelo bloqueio das vias histaminérgicas, ativação do
sistema de modulação colinérgico e mudança de atividade dos neurônios tálamo-corticais ao
modo de disparo em salvas. O sistema colinérgico é susceptível à temperatura. Talvez por
esse motivo, sintamos sono durante a febre. Ao mesmo tempo, a atividade medular é regulada:
inibicãoidos motoneurônios do corno anterior e da coluna intermédio lateral (simpático).
Não sapemos, no entanto, o que dispara todo o processo...
Passa$os cerca de '1 hora e meia após o inicio do sono sincronizado, ocorre o sono paradoxal
que dpra uns 20 minutos e tem esse nome porque o individuo continua dormindo, mas as
ondad do EEG se tornam dessincronizadas, como se fossem de vigÍlia. Ocorrem ainda
episódios de movimentos oculares rápidos e por isso, chamado de sono-REM (rapid eyes
movements). Os episodios de sono-REM se repetem a cada 90 minutos.
Os núcleos pontinos reticulares colinérgicos são os responsáveis pelo sono REM: animais
com lesão bilateral nesses núcleos dormem um sono sem ondas dessincronizadas. Acredita-se
que durante o sono paradoxal, esses núcleos reticulares (como os neurônios talâmicos)
disparam em salvas enquanto os neurônios tálamo-corticais disparam no modo de
transmissão, principalmente nas áreas occipitais e em regiôes lÍmbicas.