Tut. P2 - Ciclo circadiano

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Maria Tereza Trindade Teixeira - Medicina
Problem� 1 - Ritm� Circadian�
Os fenômenos que se repetem
entre 20 e 28 horas são
denominados ritmos circadianos.
Durante a vida intra-uterina, o feto
humano apresenta ritmicidade
ambiental acarretada pela
biorritmia materna. Dessa forma ,
o sistema circadiano materno
coordena o tempo de
desenvolvimento do relógio para o
ciclo claro-escuro do feto . Ao
nascer, entretanto, o recém-nascido
fica privado desse biorritmo porque
seu ritmo circadiano não se
encontra desenvolvido.
Sincronização dos ritmos biológicos
e os ciclos ambientais se dá via
relógio biológico central - SCH
Nos mamíferos, o núcleo
supraquiasmático (NSQ) situado
no hipotálamo é o relógio biológico
endógeno. Os relógios biológicos
são ajustáveis ao ambiente pela
ação de células sensoriais e vias
aferentes (neurônios), tornando-se
sincronizados com os ciclos
naturais. A retina envia informações
luminosas para outras áreas além
da área visual primária como para
esse núcleo (trato
retino-hipotalâmico). Dessa forma,
o SNC pode reconhecer as
oscilações claro-escuro do meio
ambiente (dia-noite).
Dessa forma, o SNC pode
reconhecer as oscilações
claro-escuro do meio ambiente
(dia-noite). Os neurônios do NSQ
são gabaérgicos (inibitórios) e
fazem conexões com outros
núcleos hipotalâmicos, como o
prosencéfalo basal e o tálamo
(influenciando comportamento
motivado). Neurônios do SCH são
osciladores naturais, cujo potencial
de repouso varia ciclicamente. A
cada ciclo o potencial de repouso
oscila e atinge o limiar, surgindo
potenciais de ação, que se
conduzem através dos axônios.
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Então o potencial de repouso é
restaurado e seu valor volta a se
despolarizar lentamente.
O SCH confere periodicidade às
funções normais. Experimentos de
lesões no SCH animal mostra que o
ser perde o ritmo de suas
atividades. O SCH veicula
comandos para que algumas
funções autonômicas,
neuroendócrinas, comportamentais
e ciclo sono-vigília possam ser
reguladas de acordo com o período
de 24h.
As oscilações externas
sincronizadoras dos ciclos
endógenos são chamadas de
Zeitgebers, sincronizadores ou
arrastadores. Alguns fatores
responsáveis por arrastar os ritmos
endógenos são: o ciclo
claro/escuro, a temperatura,
disponibilidade de alimento, fatores
sociais…
O sol é, de longe, o zeitgeber mais
importante. Todas as manhãs, sua
aparição faz os ritmos do corpo se
rearranjam e recomeçarem seus
ciclos diários.
A luz efetivamente sincroniza o
marca-passo. A luz é o estímulo
sincronizador ou temporizador
principal dos ritmos circadianos.
Os relógios locais geram rítmos na
expressão gênica, metabolismo e
atividades fisiológicas.
O ritmo circadiano é um ciclo
regular e diário de processos
biológicos, incluindo variações
previsíveis nos níveis circulantes de
hormônios. Vem sendo, cada vez
mais, associado a uma série de
processos endócrinos e
neuroendócrinos, incluindo o
metabolismo energético, o balanço
de energia e o controle do apetite.
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A melatonina é o hormônio que
exerce um papel extremamente
importante no processo de
sincronização circadiana do
organismo, em particular, do sono e
vigília e do metabolismo energético,
obedecendo a uma produção
rítmica circadiana precisa e
sincronizada ao ciclo de iluminação
ambiental característico do dia e da
noite. O pico de produção rítmica
diária da melatonina se dá durante
a noite.
A melatonina, um hormônio
produzido pela glândula pineal,
influencia o ritmo sazonal e
circadiano ‒ sobre o ciclo
sono-vigília e a reprodução.
Apresenta um padrão secretor
dia-noite, sensível à luminosidade,
com início de elevação no começo
da noite e queda no final. A
exposição à luminosidade é
suficiente para suprimir a síntese
de melatonina, sendo que
evidências clínicas e experimentais
mostram que diversos estados
biológicos e metabólicos podem ser
influenciados pela ação desse
hormônio.
O cortisol é um hormônio
corticosteróide produzido pela
glândula suprarrenal que está
envolvido na resposta ao estresse e
pode ter um papel importante no
comportamento alimentar, além de
ser associado com aumento da
ingestão energética em indivíduos
saudáveis. A produção de cortisol
tem um ritmo circadiano que
depende da estimulação do
hormônio adrenocorticotrófico
(adrenocorticotropic hormone,
ACTH). Seu nível encontra-se
elevado próximo ao início das
atividades diárias, decaindo ao
longo das 24 h.
A dopamina se prende ao seu
receptor cerebral, ela manda um
sinal ao corpo informando-o de que
é hora de despertar. Para isso, ela
causa a diminuição dos níveis do
hormônio do sono (a melatonina).
Vários hormônios são produzidos
pelo corpo, como a adrenalina e o
cortisol. Esse último aumenta
rapidamente no início da manhã
para ajudar o organismo a ter
energia para começar o dia.
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
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da atividade perceptivo-sensorial e
motora voluntária. Neste estado a
pessoa fica com elevado limiar de
resposta aos estímulos ambientais
(não é fácil acordar alguém) e
apresenta atividade motora
reduzida (não se locomove).
Os estágios do sono foram
identificados conforme os padrões
do EEG (eletroencefalografia)
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.
Quando estamos relaxados e de
olhos fechados (vigília
descontraída) predominam ondas
eletroencefalográficas rápidas
(frequência baixa) e de baixa
amplitude chamadas ondas alfa.
O sono começa tecnicamente
quando a frequência de ondas
começa a diminuir e sentimos-nos
sonolentos, ou seja, quando
entramos no primeiro estágio do
sono (Estágio I).
À medida que o tempo vai
passando, as ondas do EEG
tendem a ficar progressivamente
mais lentas, sincronizadas e com
maior amplitude. O sono de ondas
lentas é classificado em 4 estágios.
Estágio 1: fase inicial do sono,
dura cerca de 5 minutos (5% do
tempo total de sono) é muito leve.
No EEG predominam as ondas α e
o indivíduo está subconsciente, ie,
com estado de consciência baixo;
responde a perguntas mas não se
lembra do que disse ou ouviu. A
atenção está bastante reduzida e
quando estimulado, desperta com
sobressalto.
Estágio 2: ainda é um sono leve e
dura de 10 a 20 minutos no
primeiro ciclo de sono; (50% do
tempo total de sono). O EEG
mostra fusos de sono e
ocasionalmente complexos K,
ondas bifásicas de grande
amplitude. O estado da atividade
motora é semelhante à fase 1.
Estágios 3 e 4: o sono já é
profundo e dura de 20 a 40 minutos
no primeiro ciclo de sono (20% do
tempo total de sono). Os fusos de
sono são interrompidos por ondas
que são lentas e de grande
amplitude.
À medida que o sono atinge o
estágio IV 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
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sensoriais externas estão
“funcionalmente” bloqueadas para o
córtex.
Gradativamente, o sono passa do
estágio 4, 3 para o 2 seguidos de
um episódio bastante especial onde
o EEG se torna semelhante ao do
indivíduo acordado, ou seja,
totalmente dessincronizado. A esse
episódio 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 ficaremdessincronizadas, os
olhos, mesmo com as pálpebras
fechadas, se movem rapidamente
(REM = rapid eyes movements)
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
depois do início do sono ocorre o
primeiro episódio de sono REM
(durando de 5 a 15 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 vividas, porém muitas
vezes bizarras e ilógicas. Nos
episódios 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%.
Segundo um artigo divulgado pela
Organização Mundial da Saúde
(OMS), o estresse está
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relacionado a mudanças nos
números de linfócitos presentes
na corrente sanguínea. Tratam-se
de células que fazem parte do
sistema imunológico e que são
responsáveis pela destruição de
micro-organismos invasores, como
bactérias e vírus.
Todos nós temos diferentes níveis
de ansiedade como característica
pessoal e, quanto mais ansiosa for
a pessoa, maior é a chance de que
um transtorno se desenvolva.
Situações estressantes podem
funcionar como gatilho, tais como
dificuldades financeiras, perda do
trabalho, problemas familiares e
doenças, porém, nem sempre é
possível identificar quais são estes
fatores.
Um estudo feito pela Universidade
de Copenhague, em parceria com o
Centro Nacional de Pesquisa para
o Ambiente de Trabalho e o Centro
Dinamarquês de Pesquisa sobre
Demências, constatou que
problemas como ansiedade,
estresse e cansaço podem
aumentar em até 40% o risco de
doenças neurológicas como o
Alzheimer. Os pesquisadores
acreditam que a alta produção de
cortisol, hormônio liberado em
situações estressantes, explica
essa relação. Como o cérebro
passa a ficar em constante estado
de alerta, o processamento de
novas informações é dificultado,
contribuindo para a degeneração
das funções cerebrais.
Sinais físicos:
Falta de ar (na ausência de um
resfriado ou outro problema
respiratório) (falta ou excesso);
Aumento dos batimentos cardíacos;
Sensação de "queimação ou "peso"
no estômago;
Dores musculares;
Tensão muscular;
Cansaço e falta de ‘’energia’’;
Tremores Dores em geral sem
causa aparente;
Dor de cabeça;
Má digestão;
Prisão de ventre;
Diarreia;
Piora no quadro geral de quem já
tem uma doença;
Sinais emocionais:
Emoções excessivas e persistentes
de tristeza, raiva, culpa, medo ou
preocupação;
Humor deprimido;
Irritação ou sentir que está com "os
nervos à flor da pele’’;
Desânimo;
Indiferença afetiva (uma sensação
de "tanto faz", de estar "frio
afetivamente;
Sinais comportamentais:
Discussões e perda de paciência;
Evitar expressar e compartilhar
sentimentos as pessoas;
Aumento ou abuso de substâncias;
Violência e agitação;
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Sinais comportamentais:
Dificuldade de lembrar informações
e ter "brancos" de memória;
Dificuldade de tomar decisões;
Dificuldade de concentração nas
tarefas;
Confusão;
Pensamentos repetitivos e
intrusivos (que "invadem a mente")
sobre temas desagradáveis;
Diante de qualquer situação
estressora, o organismo libera as
substâncias noradrenalina e
dopamina, que elevam a sensação
de alerta. "Há um estresse oxidativo
que gera lesões nas próprias
células", diz Calzada. O sistema
imune também enfraquece —pois
fica "esgotado" de tanto trabalhar
esperando uma agressão física que
nunca acontece. Então, a
imunidade cai e qualquer doença
tende a transitar de maneira mais
fácil no corpo.
Coração: o aumento nos
batimentos cardíacos mantém as
coronárias mais contraídas. Isso faz
com que a reserva cardíaca seja
limitada, diminuindo o controle das
placas de gordura nas artérias e
elevando ainda mais o risco de
infarto ou AVC (Acidente Vascular
Cerebral).
Estômago: a hiperativação diminui
sua funcionalidade, aumentando a
liberação de suco gástrico. Esse
líquido, em excesso e sem o seu
estímulo natural (alimento), corrói o
próprio estômago, favorecendo o
aparecimento de uma gastrite ou
até mesmo de uma úlcera gástrica.
Cérebro: estressado, o organismo
também libera cortisol, um
hormônio que hiperativa o corpo.
Se suas taxas não normalizam, o
organismo continua desregulado, o
que pode provocar ansiedade,
alterações no sono e até atrapalhar
a cognição (causando problemas
de memória e concentração).
Para a nutricionista Natasha
Fonseca, mestre em neurociências
pela UFRGS e pesquisadora pelo
Hospital de Clínicas de Porto
Alegre, altos níveis de estresse e
ansiedade podem influenciar o
comportamento alimentar. Para
aliviar os sintomas dessas
emoções, são consumidos
alimentos saborosos, densamente
calóricos e ricos em açúcar e
gordura, como forma de conforto e
"automedicação" —as chamadas
comfort foods, que parecem regular
e melhorar a resposta ao estresse.