RITMO CIRCADIANO

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Rayssa Oliveira Santos – P2 – Medicina – Unit/SE 
 
 
 
O ritmo circadiano é definido pela ocorrência num período de vinte 
e quatro horas, de acordo com o tempo de rotação da Terra em 
torno do seu próprio eixo, por exemplo, a concentração de cortisol 
sérico apresenta pico nas primeiras horas da manhã e cai ao longo 
do dia. 
Nos mamíferos, os ritmos biológicos estão relacionados a um 
sistema de temporização localizado no sistema nervoso central, o 
núcleo supraquiasmático (SCN). Este sistema é um conjunto de 
aproximadamente 20.000 neurónios do hipotálamo responsáveis 
pela organização temporal de várias funções que vão desde o 
sono, ingestão alimentar, temperatura corporal, frequência 
cardíaca e produção hormonal. Noutras espécies a glândula pineal 
ou epífise, através da secreção de melatonina, é outro grande 
temporizador. 
Contudo é sabido que embora o SCN regule a maioria dos ritmos 
circadianos nos mamíferos, direta ou indiretamente, muitos 
órgãos/tecidos do corpo podem gerar ritmos circadianos 
independentemente ou não do SCN. Estes osciladores circadianos 
periféricos são encontrados em células extra SCN, como sangue, 
tecido adiposo, fígado, coração e outras regiões do sistema 
nervoso central. 
As principais características dos ritmos circadianos são: 
1. Universalidade – podem ser observados em todas as 
classes eucarióticas incluindo organismo unicelulares. 
2. Descendência – São geneticamente determinados 
3. Influência externa – Os marcadores externos como ciclo 
claro/escuro, temperatura, disponibilidade de alimento 
são capazes de arrastar os ritmos circadianos 
A ritmicidade circadiana é mantida por mecanismos de 
temporização que, consistem em um conjunto de processos 
fisiológicos, produzidos por estruturas e sistemas diferentes de 
maneira integrada. 
Essas estruturas incluem algumas regiões do cérebro, em insetos; 
os olhos, em alguns invertebrados e vertebrados; e a glândula 
pineal. Em mamíferos, os ritmos circadianos são controlados por 
um relógio central, os Núcleos Supraquiasmáticos, que estão 
localizados no hipotálamo, este relógio recebe sinais do ambiente 
por fotorrecepção pela retina e transmite essas informações por 
vias eferentes neurais e humorais. 
O SCN envia sinais para os osciladores periféricos para prevenir o 
amortecimento dos ritmos circadianos nestes tecidos, esta tarefa 
é realizada através de conexões neuronais ou fatores humorais e 
reciprocamente a ritmicidade do SCN pode ser alterada por inputs 
neuroendócrinos, contudo estes mecanismos ainda não estão 
totalmente esclarecidos.b 
A luz é o zeitgeber ou sincronizador direto mais potente do SCN. A 
luz incide na retina e este sinal é transmitido através do trato 
retinohipotalámico para o SCN, influenciando vários fatores 
neurohumorais. Esta via visual é necessária e suficiente para 
sincronizar o SCN para o ciclo ambiental dia/noite. Após ter 
recebido informações fóticas, o SCN envia projeções para o 
hipotálamo dorsomedial e posteriormente transmite as 
informações para os osciladores periféricos. O hipotálamo 
dorsomedial como centro transmissor tem a função de enviar 
projeções para áreas envolvidas na regulação dos sistemas 
neuroendócrinos (núcleo paraventricular), termorregulação (área 
medial pré-óptica) e ciclo do sono (hipotálamo lateral, núcleo pré-
óptico ventromedial). O hipotálamo dorsomedial pode estar 
envolvido na integração de sinais fóticos com outros sinais, 
incluindo sinais de ingestão alimentar. 
Na ausência da luz os ritmos podem ser modulados por horários 
regulares de ingestão alimentar que ajudam a ajustar os ritmos 
circadianos. Esta relação direta entre a regulação do sistema 
Circadiano 
Rayssa Oliveira Santos – P2 – Medicina – Unit/SE 
circadiano e a alimentação é suportada pelo facto de alterações 
no sistema circadiano levarem a alterações no metabolismo e 
regulação do peso corporal. Esta situação acontece no trabalho 
por turnos, em que há uma associação deste tipo de horário de 
trabalho a doenças cardiovasculares, obesidade, diabetes e outros 
distúrbios metabólicos. 
 
 
 
 
Várias hormonas envolvidas no metabolismo, como insulina, (68) 
glicagina, adiponectinas, (corticosterona, leptina e grelina, exibem 
um padrão de oscilação circadiano. 
 
A leptina é uma hormona de saciedade produzida pelo tecido 
adiposo num padrão circadiano independente do horário das 
refeições. Em estudos experimentais, a extração do SCN elimina a 
ritmicidade circadiana da leptina em roedores, sugerindo que o 
relógio circadiano central regula a expressão de leptina. 
 
O aumento matinal de concentrações de adrenocorticotropina e 
cortisol parecem ser primeiramente induzidos por osciladores 
circadianos, (4) contudo outros fatores estão também interligados, 
por exemplo o referido aumento matinal é sensível a fatores 
cognitivos como a antecipação pelo acordar, sugerindo uma 
preparação do organismo para o próximo período de vigília 
associado ao aumento das necessidades energéticas. 
O HPA e os seus mecanismos intrínsecos de feedback negativo. A 
CRH é produzida em neurónios parvocelulares do PVN do 
hipotálamo, que enviam projeções para o sistema porta-
hipofisário. A CRH irá estimular a produção de ACTH na hipófise 
anterior, que por sua vez irá promover a produção e libertação de 
cortisol no córtex da SR. A ACTH possui também um efeito de 
feedback negativo sobre a produção de CRH. O cortisol irá por sua 
vez exercer feedback negativo sobre a produção de CRH e ACTH . 
 
 
A duração do período noturno é determinada por um sinal humoral, 
a melatonina, hormônio peptídico sintetizado pela epífise, que pode 
ser a base referencial tanto de ritmos circadianos como sazonais. 
A melatonina desempenha um papel central na sintonia do 
sistema circadiano mas muitas outras funções são conhecidas, 
particularmente o seu papel crucial desempenhado na vasta 
variedade das funções metabólicas como antioxidante, 
oncostático, anti-idade e imunomodelador. 
 
 
 
 
 
A diminuição da duração do sono pode desempenhar um papel 
significativo na etiologia das doenças associadas com a síndrome 
metabólico, como a obesidade, diabetes e hipertensão. 
A privação do sono diminui a tolerância a glicose e compromete a 
sensibilidade a insulina. Indivíduos normais sujeitos a restrição do 
sono evidenciaram hiperglicemia característica da resistência à 
insulina e estado metabólico pré-diabético. 
As diferenças individuais no cronotipo – preferencias pela hora do 
dia – são um aspecto notável sobre o comportamento dos 
indivíduos. Estas diferenças são em parte hereditárias, mas fatores 
sociais, culturais e ambientais podem modular o cronotipo. 
 
L E P T I N A 
A C T H E C O R T I S O L 
M E L A T O N I N A 
Indivíduos que trabalham por turno são um exemplo onde a normal 
sincronização entre o ciclo sono-vigília e alimentação estão 
alterados. Vários estudos têm associado esta classe de 
trabalhadores a doenças cardiovasculares, obesidade, diabetes e 
outros distúrbios metabólicos, apontando possíveis razões 
biológicas e comportamentais para os referidos problemas de 
saúde. 
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Adicionalmente a exposição prolongada a curtos períodos de sono 
podem contribuir para o desenvolvimento e manutenção da 
hipertensão e complicações cardíacas e vasculares. Estudos 
experimentais em humanos mostraram que a privação do sono 
aumenta a pressão sanguínea e a atividade do sistema nervoso 
simpático. 
Estudos sobre a atenção também comprovam os efeitos negativos 
que a perda de sono pode trazer sobre o funcionamento cognitivo 
(Lim e Dinges, 2008; Ratcliff e Van Dongen, 2009). Partindo da ideia 
de que a privação de sono compromete o desempenho cognitivo 
em algumas tarefas envolvidas com a região frontoparietal, Bocca 
e Denise (2008) avaliaram os efeitos da privação de sono total na 
atenção visuoespacial,que se refere à focalização e retirada da 
atenção em alvos visuais localizados no espaço. 
Há evidências de que a privação de sono pode afetar também o 
estado de vigilância, de alerta e as funções executivas. 
 Estágios do sono 
Quando dormimos, geralmente passamos por cinco fases distintas 
do sono: estágios 1, 2, 3, 4 e REM (rapid eye movement). Estes 
estágios progridem num ciclo, do estágio 1 ao sono REM, e, então, 
o ciclo se inicia novamente com o estágio 1. Gastamos, em média, 
50% do nosso tempo total de sono no estágio 2, cerca de 20% em 
sono REM e 30% nos demais estágios. 
✓ Estágio 1 - é superficial e fugaz, mergulhamos no sono, 
voltamos à vigília e podemos ser despertados com 
facilidade. Quando despertamos a partir deste estágio, 
freqüentemente, é possível ter lembranças 
fragmentadas de eventos ambientais ocorridos no 
período. 
✓ Estágio 2 - nossos movimentos oculares param, e nossas 
ondas cerebrais tornam-se mais lentas. 
✓ Estágio 3 - começam a aparecer ondas extremamente 
lentas (0,3 a 2Hz), as chamadas ondas delta, intercaladas 
por ondas menores e mais rápidas. 
✓ Estágio 4 - as ondas são quase que exclusivamente de 
frequência delta. É muito difícil acordar alguém durante 
os estágios 3 e 4, que juntos são chamados de estágio 
delta ou de sono profundo. Neste estágio, não há 
movimento ocular ou atividade muscular. 
✓ Estágio REM - Quando passamos para o sono REM, nossa 
respiração se torna mais rápida, irregular e superficial. 
A frequência cardíaca e a pressão arterial tornam-se 
variáveis. Ocorre atonia muscular, que atinge toda a 
musculatura corporal, exceto o diafragma e os músculos 
oculomotores. Os olhos movimentam-se em várias 
direções, em surtos rápidos, a intervalos regulares e, em 
homens, ocorre ereção peniana. 
Um ciclo completo de sono dura entre 90 e 110 minutos. Os 
primeiros ciclos de sono a cada noite contêm períodos 
relativamente curtos de sono REM e períodos longos de sono 
profundo. À medida que a noite passa, os períodos de sono REM 
aumentam enquanto os de sono profundo diminuem. 
 
Por Stress entende-se todo o processo ou série de processos que 
provoquem uma alteração da homeostasia, sendo necessária uma 
resposta adaptativa do organismo de forma a recuperar a mesma. 
Os agentes que induzem stress podem ser 
emocionais/psicológicos ou fisiológicos. 
Como exemplos de stress emocional ou psicológico temos: 
problemas interpessoais, término de uma relação, luto e 
desemprego e como exemplos de stress fisiológico temos: fome, 
insónia, hipo e hipertermia, efeitos do uso de drogas psicoativas e 
sua privação e ainda doenças crónicas e intervenções cirúrgicas. 
Estas alterações são sentidas em diversos órgãos e sistemas, 
nomeadamente: o sistema cardiovascular, com consequências 
como a hipertensão arterial (HTA), alterações do ritmo cardíaco e 
Rayssa Oliveira Santos – P2 – Medicina – Unit/SE 
enfarte agudo do miocárdio, o sistema músculo-esquelético, com 
cefaleias de tensão e lombalgias, o sistema pulmonar com asma, 
o sistema imunitário com imunodeficiências, o sistema 
gastrointestinal com úlceras pépticas, colite ulcerosa e síndrome 
do intestino irritável, o sistema génito-urinário com disfunções na 
diurese, disfunção eréctil e impotência ou frigidez, o sistema 
endócrino, com amenorreia, fadiga, letargia e Diabetes Mellitus, o 
sistema nervoso central (SNC), com alterações do apetite, insónia, 
depressão, ansiedade, convulsões, amnésia, falta de 
concentração, fadiga e letargia e a pele, com diversos sinais de 
atopia, como eczema, alergias, seborreia do couro cabeludo e 
também acne. 
O estresse psíquico ou emocional resulta de acontecimentos que 
afetam o indivíduo psíquica ou emocionalmente, ou seja, mudança 
de moradia ou de emprego, casamento, divórcio, viuvez etc. 
Sem dúvida, durante o estado de estresse emocional, a atividade 
cerebral, principalmente no sistema límbico, aumenta 
consideravelmente em relação aos períodos rotineiros. Além da 
atividade neural ordinária, há o acréscimo relativo à adaptação, 
que é dependente dos processos de memória e aprendizagem. Tal 
ativação envolve a criação de “registros novos” e a remodelagem 
de antigos, a partir das informações que alcançam às áreas 
sensoriais. 
A termorregulação, definida sucintamente como o conjunto de 
estratégias utilizadas pelos seres vivos para regulação da 
temperatura corpórea, apresenta-se como um mecanismo 
fundamental para a adaptação e manutenção de espécies animais 
em diferentes habitats. 
Diante de estímulos que provoquem desequilíbrio nesse sistema, o 
organismo recorrerá aos métodos de feedback negativo ativados 
pela interação neuroendócrina a fim de evitar os transtornos 
causados por um possível desajuste na homeostasia do organismo 
animal. 
A termorregulação é regulada por dois sistemas que atuam em 
conjunto, o sistema endócrino e o sistema nervoso. Ambos enviam 
mensagens por meio de fibras sensitivas ou aferentes ao centro 
regulador - o hipotálamo - que processa as informações e envia 
respostas através de fibras eferentes e neurônios de associação 
até aos órgãos efetores, que produzem os efeitos necessários à 
regulação da homeostase . 
No hipotálamo situa-se o sistema de controle central, que regula 
a temperatura do corpo ao integrar os impulsos térmicos 
provenientes de quase todos os tecidos do organismo, e não 
apenas em relação à temperatura central do organismo, o que tem 
sido considerado como temperatura corporal média. Quando o 
impulso integrado excede ou fica abaixo da faixa limiar de 
temperatura, ocorrem respostas termorreguladoras autonômicas, 
que mantêm a temperatura do corpo em valor adequado. 
No hipotálamo anterior é feita a integração das informações 
aferentes térmicas, enquanto no hipotálamo posterior iniciam-se 
as respostas efetoras. Na área préóptica do hipotálamo existem 
neurônios sensíveis e não sensíveis à temperatura, sendo que os 
primeiros podem ser classificados em neurônios sensíveis ao calor 
e neurônios sensíveis ao frio, estes últimos predominantes. 
Ressalte-se ainda a presença de neurônios sensíveis à 
estimulação térmica local no hipotálamo posterior, na formação 
reticular e na região medular. 
Os glicocorticoides são as moléculas responsáveis por regular a 
intensidade da resposta ao estresse, sendo o cortisol o hormônio 
primário responsável por restaurar a homeostase, sendo liberado 
após exposição a situações estressantes.