Estudos sobre cronobiologia...Interessante.
Autor: Seneya Helena | Publicado: 2012-01-16T18:31:00-08:00






Relógios e Rítmos

Luiz Menna-Barreto, PhD



O sistema nervoso é responsável
não só pela coordenação de processos de adaptação
dos organismos ao espaço no qual vivem como também organiza
essa adaptação NO TEMPO. 


Por adaptação no
tempo devemos entender tanto fenômenos que ocorrem nas relações
entre um organismo e seu ambiente bem como fenômenos de "economia
interna" como por exemplo a permeabilidade de uma membrana ou a secreção
de um hormônio. 


Até meados deste século
acreditava-se que esses ajustes temporais eram realizados por mecanismos
do tipo ação-reação, como por exemplo no caso
do nosso ciclo vigília/sono: seríamos levados a dormir pela
escuridão e acordaríamos com o nascer do sol. 


As demonstrações
de que o ciclo vigília/sono persiste em condições
de isolamento temporal (pessoas mantidas em cavernas por períodos
de várias semanas ou meses continuam dormindo e acordando com uma
periodicidade de aproximadamente 25h) nas mais diversas espécies
sugeria a existência de "relógios
biológicos", ou seja, mecanismos
capazes de gerar ciclos independemente da presença de estímulos
ambientais. Relógios
são os mecanismos geradores de ciclos e seu produto final, diretamente
observável, são os Rítmos
biológicos. 


A disciplina que se ocupa dessas
questões é conhecida como CRONOBIOLOGIA. Hoje a existência
desses "relógios biológicos" é amplamente
aceita na comunidade científica, tendo sido algumas dessas estruturas
identificadas em várias espécies, na forma de agrupamentos
de neurônios que são capazes de gerar ritmos. 







Fig.1. Rítmos diários dependem dos
núcleos supra-quiasmáticos receberem sinais sensoriais acerca
da duração do dia (níveis de luz) dos olhos e da temperatura
da pele. Este núcleo então integra o rítmo do corpo
de 24 horas, os quais incluem níveis hormonais, temperatura, alerta
geral e saída de urina.

Os núcleos
supra-quiasmáticos do hipotálamo anterior em mamíferos
constituem o exemplo mais divulgado de relógios que controlam a
ritmicidade circadiana (ritmos da ordem de grandeza do dia de 24h) (fig.1).
Sabe-se também atualmente da determinação genética
desses controles temporais (1).


Uma revisão atualizada
sobre os fenômenos ligados à ritmicidade biológica
pode ser encontrado em nosso livro "Cronobiologia: Princípios
e Aplicações" (2). Este
livro foi também editado em espanhol pela Editora da Universidade
de Buenos Aires Informações atualizadas sobre Cronobiologia
(detalhes do livro citado acima, por exemplo) podem ser obtidas através
de nossa homepage Grupo
Multidisciplinar de Desenvolvimento e Ritmos Biológicos,
que inclui possibilidades de visitas virtuais a laboratórios e contato
via correio eletrônico com pesquisadores da área. 


Um exemplo de ritmo biológico:
a temperatura central


A temperatura central é
a temperatura do sangue arterial nas regiões centrais do organismo.
Medidas confiáveis da temperatura central podem ser obtidas por
exemplo através de cateter equipado com termistores na carótida,
aorta, femoral e outras artérias. 


Alternativas não invasivas
são a temperatura oral, retal e timpânica. Temperaturas medidas
na superfície da pele, como é o caso da temperatura axilar,
revelam as flutuações da termorregulação periférica
que não acompanham necessariamente a variação da temperatura
central. 


Veja abaixo o resultado de medidas
da temperatura central de um homem adulto jovem e sadio ao longo de um
dia. Trata-se de uma situação ideal na qual as medidas foram
realizadas a cada 60 minutos tanto durante a vigília quanto durante
o sono. 


Perceba o declínio da
temperatura central ao longo da noite e o nadir
(valor mínimo) lá pelas 5 da manhã.


Logo em seguida há uma
inflexão na curva e a temperatura começa
a subir. Neste momento ele tende a despertar.


Lá pelas 23 horas a temperatura
central está baixando e ele sente sono. 


Em torno do meio-dia a temperatura
sofre uma queda e ele sente uma "moleza" que pode ou não
redundar em uma bela sesta. Alguns pesquisadores chamam esse momento de
"sono secundário" ou "segunda
comporta do sono". 


Se ele comer uma bela feijoada
e deitar em seguida, sua temperatura vai baixar ainda um pouco mais, como
voce pode ver no que estou chamando "efeito feijoada",
também conhecida como "alcalose pós-prandial".



Suponha que no início
da manhã ele fez exercício físico pesado. Veja o "efeito
exercício" no gráfico Link.


Essas variações
produzidas pela feijoada+repouso e pelo exercício são exemplos
de um fenômeno conhecido como MASCARAMENTO. O termo se justifica
pelo fato dessas variações circunstanciais obscurecerem o
valor que ocorreria na ausência dessas influências de origem
exógena. Se você medir sua temperatura central ao longo de
vários dias consecutivos, essas variações circunstanciais
acabam se anulando e você obterá uma curva semelhante à
da Figura1. Sempre que você medir uma variável
biológica você verá dois componentes: o componente
rítmico (expressão dos "relógios biológicos")
e o componente do mascaramento que eventualmente estiver ocorrendo naquele
instante.


Hoje em dia a neurosciência
tem desenvolvido muitos métodos para estudar rítmos biológicos
e relógios, incluindo programas sofisticados de computador e análise
estatística para descobrir os componentes rítmicos das atividades
orgânicas e comportamentais. Cada vez mais a cronobiologia está
descobrindo como, quando e porque nosso cérebro e hormônios
são modulados por ciclos naturais.







Bibliografia


Recursos
na Internet







O Autor:



Luiz Menna-Barreto, Professor Doutor. Departamento de Fisiologia e Biofísica
ICB/USP. Grupo Multidisciplinar
de Desenvolvimento e Ritmos Biológicos (GMDRB),- Instituto de
Ciências Biomédicas Universidade de São Paulo
Email: menna@bmb.icb1.usp.br







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