O documento discute os ritmos biológicos e o sono. Abrange tópicos como cronobiologia, ritmos circadianos, ultradianos e infradianos. Explora os conceitos de relógio biológico, temporizador ambiental, vias aferentes e eferentes no controle dos ritmos. Também examina os mecanismos neurais do sono, os estágios do sono, distúrbios do sono e a importância do sono para a saúde.
2. CRONOBIONOGIA: disciplina que estuda os ritmos biológicos
Ritmos
a) Circadianos: vigília-sono (periodicidade em torno de 24h)
b) Ultradianos: batimento cardíaco (periodicidade < 24h)
c) Infradianos : ciclo menstrual, ciclo das marés (periodicidade > 24h)
Marcapassos: osciladores primários, que exibem ritmicidade geneticamente
determinada, auto-sustentada, endógena, mesmo na ausência de pistas temporais
externas (= relógio biológico).
EX: pessoas mantidas em cavernas por períodos de várias semanas ou meses continuam
dormindo e acordando com uma periodicidade de aproximadamente 25h!
http://www.crono.icb.usp.br/
4. Relógio ambiental =temporizador externo
A privação de temporizadores externos (ritmo claro-escuro) não
abole e nem desorganiza o ciclo vigília-sono, ainda que fique um
pouco defasado.
5. Ritmos Biológicos
Ritmos Biológicos
Vias eferentes
Vias eferentes
Vias aferentes
Vias aferentes
Temporizador externo
Claro-escuro
Duração do fotoperíodo
Temporizador interno
Relógio biológico
SNC
Relógio Biológico
Trato retino-
hipotalâmico
Trato retino-
hipotalâmico
Núcleo-
supraquiasmático
(HIPOTÁLAMO)
Núcleo-
supraquiasmático
(HIPOTÁLAMO)
Outras áreas do SNC
Órgãos efetuadores
Outras áreas do SNC
Órgãos efetuadores Ritmos
circadianos
Ritmos
circadianos
Órgão
fotossensível
Órgão
fotossensível
Glândula
Pineal
Glândula
Pineal Ritmos
Infradianos
Ritmos
Infradianos
ZEITGEBERS
6. AFERÊNCIAS
Retina (Trato retino-hipotalamico)
EFERÊNCIAS
Outros núcleos do hipotálamo
Tálamo
Mecanismos neurais da ritmicidade
Núcleo supraquiasmatico (NSQ) : Relógio biológico
O NSQ cicla mesmo quando as conexões neurais são
eliminadas ou quando os núcleos são mantidos em
cultura e possui um ritmo próprio.
Porem pode se sincronizar aos ritmos ambientais
externos como as oscilações fotoperiodicas.
7. Lesão no NSQ: abole o ciclo vigília-sono e vários outros ritmos
8. EPITÁLAMO
Glândula pineal (epífise):
sintetiza e libera a melatonina; associado a regulação dos ritmos ultradianos
GÂNGLIO CERVICAL SUPERIOR
(neurônio pós-ganglionar)
MEDULA TORACICA
Coluna intermédio lateral
(neurônio pre-ganglionar)
HIPOTÁLAMO
NSQ → N. paraventricular
RETINA
Trato
retinohipotlamico
9. HIPOTÁLAMO
NSQ
-
-
RETINA
+
Diminuição da luz
Melatonina
Gl. pineal
EPITÁLAMO
N. paraventricular
+
pré-ganglionar
SNA simpático
pós-ganglionar
+
Liberação do SNA simpático
+
INDUÇÃO
DE SONO
Durante o dia, a retina estimula o NSQ cujos neurônios são inibitórios. Como conseqüência, os neurônios do
núcleo paraventricular deixam de estimular os neurônios pré-ganglionares simpáticos da medula e a
produção de melatonina é baixa durante o dia (ou quando o fotoperiodo é longo).
Quando anoitece (pouca luz) acontece o contrário: a concentração de melatonina aumenta e ajuda a induzir o
sono. Dessa forma, o ritmo circadiano integra-se ao ritmo circanual.
11. Por que dormimos?
- Não sabemos direito mas a sua privação causa
muitos transtornos.
O que é sono?
- Perda reversível do estado de consciência
- Estado de limiar reduzido aos estímulos ambientais,
postura estereotipada (deitado e de olhos fechados) e
período de reduzida atividade motora
- Experiências oníricas = sonho
Caracterizando o sono (polissonografia)
1) Comportamento
2) Atividade cerebral (Eletroencefalograma – EEG)
3) Atividade muscular (Eletromiograma – EMG)
4) Movimentos oculares (eletro-oculograma – EOG)
5) Atividades viscerais (FC, Pa, FR, etc)
Ciclo vigília-sono
Não dormir ou dormir mal: dificuldades para realizar atividades cognitivas
Instituto do Sono
http://www.sono.org.br/
12. DISTÚRBIOS DO SONO
Insônia: dificuldade de iniciar o sono, mantê-lo continuamente durante a
noite ou o despertar antes do horário desejado. Depende de fatores
predisponentes (ansiedade) e precipitantes (estresse).
Sintomas de quem dorme mal: sonolência diurna exagerada!! Alem disso,
alterações do humor e as alterações de memória e capacidades mentais
(cognitivas), como aprendizado, raciocínio e pensamento.
Apnéia obstrutiva do sono (5% da população geral): parada da respiração,
que dura em média 20 segundos, facilitando problemas cardíacos. Ronco é o
indicador.
Síndrome das pernas inquietas (7% da população): sensação
desagradável nas pernas, profunda, nos ossos às vezes, como se fosse uma
coceira ou friagem, choque, formigamento, e eventualmente dor. Evoca uma
sensação de angústia e imensa necessidade de mover as pernas, ou ainda
massageá-las, alongá-las ou mesmo espancá-las em algumas situações. A
pessoa não consegue iniciar o sono.
Doença do Sono
Narcolepsia
14. SONOTodos os sistemas são desligados simultaneamente;
perda temporária de consciência
15. DesempenhoComportamental
Nível de atividade cortical
100%
EuforiaComa
Sono Vigília
Nível máximo
de atenção
Nosso melhor desempenho ocorre quando há um
equilíbrio entre excitação e inibição do córtex
Epilepsia
16. VIGILIA
Níveldaatenção
Atenção
Estado Consciente
VIGILIA: estado no qual respondemos facilmente aos estímulos sensoriais; a função cortical é operante
(percepção, planejamento de movimentos voluntários, raciocínio, aprendizagem usando memória explicita,
sentimento, etc.)
17. Estado Inconsciente
Fasesdosono
SONO
SONO: estado de consciência complementar ao de vigília durante o qual nos proporciona repouso reparador; há
suspensão temporária da atividade perceptivo-sensorial e motora voluntária.
P
R
O
F
U
N
D
I
D
A
D
E
18. Hipnos
Erebo Noite
Morfeu
Sono
Sonhos
Hipnos e Thanatos (deus da morte): irmãos gêmeos
Deus da escuridão
subterrânea
Deusa das trevas
Morte cerebral - Todo o cérebro,
incluindo o tronco cerebral, perde
irreversivelmente todas as suas funções.
Mesmo em coma, o paciente é considerado
legalmente vivo.
ThanatosMorte
Leitura par reflexão
http://www.unifesp.br/dneuro/mortencefalica.htm
19. CONSCIÊNCIA: capacidade de reconhecimento da realidade externa e interna
e a capacidade de responder aos estímulos: é o grau de vigília que se
encontra uma pessoa.
ALTERAÇÕES DO ESTADO DE CONSCIÊNCIA
Coma: estado em que não é possível despertar uma pessoa mesmo com fortes
estímulos.
Estupor: estado em que apenas estímulos externos vigorosos e diretos são
capazes de despertar o paciente.
Confusão/Obnubilação: compreensão inadequada das impressões
exteriores, com perplexidade e prejuízos de atenção e orientação; é estar
"sonolento".
Hiperalerta: estado de hiperatividade autonômica e respostas exageradas
(causadas por uso de drogas (anfetaminas, cocaína), abstinência
(benzodiazepínicos), ou estresse pós-traumático.
20. Características dos neurônios de
modulação difusa
- Origem no tronco encefálico;
- Cada neurônio influencia uma grande
quantidade de células pós-sinápticas em
diferentes regiões do SNC
- Os NT são liberados no fluido extracelular
ao invés de numa fenda sináptica;
- Os receptores dos NT são metabotrópicos
- A velocidade de transmissão nervosa é
muito baixa.
Sim. Possuímos um sistema de modulação
(atenuador/ativador) que regula o nosso estado de
consciência
Quando dormimos somos “desligados” de uma vez. E quando
acordamos também. Haverá um sistema geral atenuador/ativador
do córtex?
22. O SISTEMA DE MODULAÇÃO CEREBRAL
Mod. cardiovascular e endócrina
Mod. excitabilidade cortical e subcortical;
Reg. ciclo vigília-sono
Controle do tônus muscular
Regulação do SNA simpático
Modulação nociceptiva
Modulação da excitabilidade cortical e subcortical
23. Coordenação motora
Modulação emocional e comportamento motivado.
Cont. neuroendocrino e regulação do SNA simpático
Modulação da adaptação retiniana
Modulação da atividade cortical e da memória
Manutenção da vigília, iniciação do sono paradoxal.
O SISTEMA DE MODULAÇÃO CEREBRAL
24. ELETROENCEFALOGRAFIA (EEG): registro das atividades elétricas
cerebrais
O EEG capta a atividade elétrica cerebral
resultante de populações de neurônios
corticais em função do tempo.
25. FREQUENCIA
- no. de ondas na unidade de tempo (ritmo)
AMPLITUDE
- tamanho da onda
EEG é analisado conforme a freqüência e a amplitude das ondas
EEG rápido: as células
corticais estão em ritmo
dessincronizado
EEG lento: as células corticais
estão em ritmo sincronizado;
Eletrodo
superficial
Córtex
cerebral
26. Durante a vigília o EEG apresenta ritmos
de ondas dessincronizadas e bastante
rápidas.
Rítmo β: Ondas de amplitude mais baixa
de maior freqüência (14Hz). Acordado e
atento.
Ritmo α: Ondas de baixa amplitude e
freqüência entre 8-13Hz. Acordado e
relaxado.
Quando começamos adormecer os rimos
EEG alteram-se profundamente,
apresentando 4 estágios distintos.
Acordado de olhos fechados Olhos abertos
27. ESTÁGIO 1 (5 min)
Predominam as ondas α;
Responde a perguntas mas
não se lembra do que disse ou
ouviu; quando estimulado,
desperta com sobressalto
ESTÁGIO 2 (10 a 20min)
Surgem os fusos e os
complexos K
ESTÁGIO 4:
Sono profundo
Predominam as ondas δ;
redução do tônus cervical
(Ambos somam 20 a 40 min)
ESTÁGIO 3:
Fusos interrompidos por
ondas δ
VIGILIA:
Predominam as ondas β
SONO REM (5 a 15 min)
Sono com sonhos
O EEG e o EOG se
assemelham da vigília
28. O sono tem dois estados:
a) SONO NÃO-REM (N-REM)
b) SONO REM (REM)
O sono N-REM apresenta 4
estágios, durante os quais as
ondas se tornam cada vez
mais lentas e aumentam de
amplitude. O EEG torna-se
sincronizado e a profundidade
do sono aumenta.
O sono REM é o sono onde
EEG fica dessicronizado e
ocorre movimentos rápidos dos
olhos (rapid eyes movements).
Por isso é chamado de sono
paradoxal.
Tipos e estágios do Sono
29. Numa noite de sono (8horas), passamos por ciclos que se repetem umas 5 vezes. Entre a fase IV
e a I ocorre o sono REM. A medida que o sono chega ao fim, a profundidade diminui e a duração
do sono REM aumenta.
Intervalo de alternância entre dois sonos: em torno de 90min
30. Duração de um ciclo de sono
Sono Não-REM
I: 5 minutos
II: 10 a 20 minutos
III e IV: 20 a 40 minutos
Sono REM
5 a 15 minutos
31. Além das alterações cíclicas do EEG
ocorrem oscilações viscerais e somáticas,
particularmente durante os episódios de
sono REM.
a) Aumento dos movimentos oculares
b) Atonia muscular
c) Aumento da freqüência cardíaca
d) Aumento na freqüência respiratória
e) Ereção peniana
34. Ao despertar as ondas cerebrais se tornam rápidas
1) Ativação cortical
2) Percepção sensorial, integração sensório-motora, orientação
35. a) Animal dormindo: estimulação do SARA → desperta → EEG dessincroniza
b) Animal acordado: estimulação do tálamo → dorme → EEG sincroniza
EVIDÊNCIA DE QUE O TRONCO ENCEFALICO É RESPOSAVEL PELO
NOSSO ESTADO DE CONCIENCIA
37. 1. VIGÍLIA
- altamente excitáveis (Glu)
- modo de transmissão continuo
- EEG: ondas dessincronizadas
1
2. SONO
- inexcitáveis (GABA) mas os canais de Ca++
sensíveis à hiperpolarizaçâo se abrem
- modo em salvas de PA
- EEG: ondas sincronizadas
NEURÔNIOS TALÂMICOS
comportam-se de duas maneiras:
EEG
2
38. os neurônios corticais estão em
franca atividade arrítmica;
EEG desssincronizado
A estimulação glutamatérgica nos
neurônios talâmicos geram PA em
modo continuo, conforme a atividade
da via aferente.
Neurônios
talamo-
corticais
Córtex
Glu +
Vias aferentes
V I G I L I A
39. Os neurônios corticais
passam a exibir ritmos
sincronizadas.
EEG sincronizado
A estimulação gabaergica do núcleo
reticular do tálamo causa salvas de PA
do neurônio talâmico.
Córtex
GABA -
Núcleo reticular
do tálamo
SONO DE ONDAS LENTAS
Neurônios
talamo-
corticais
40. atividade talâmica é regulada pelo sistema de modulação difuso
Neurônios
talamo-
corticais
Salvas
de PA
N. reticular
GABA
FOR
ACh
SONO EEG de ondas lentas
Neurônios
colinérgicos
do sistema de
modulação difuso
?
Vias
aferentes
Glu
Modo de
Transmissão
continuo
VIGÍLIA EEG de ondas rápidas
His
Hipotálamo posterior
Hipotálamo anterior
GABA
41. O que causa o sono REM?
• Atividades do núcleo da formação reticular pontina (N. reticular
pontino oral e caudal) pois sua destruição abole o sono REM e
estão em atividade durante o sono REM
• Dispara em salvas e quando isso acontece os núcleos tálamo-
corticais disparam em modo de transmissão dessincronizando o
EEG (ondas PGO ou ponto-geniculo-occipitais).
• São controladas por aferências colinérgicas e aminérgicas (5-HT e
Dopamina) que se silenciam durante os estágios do sono. No sono
REM predomina um clima colinergico.
• Os neurônios colinergicos pontinos causam forte inibição dos
neurônios motores somáticas causando intensa atonia
42. Mecanismos neurais do Sono REM
Lócus ceruleus (Nor)
REM off
Núcleos da Rafe (5HT)
REM off
Núcleo reticular pontino ACh
REM On
Tálamo
Córtex Cerebral
PA em salvas
Modo de transmissão
Sono REM
EEG de ondas rápidas
Ach
Nor
5HT
REM REM REM REM REM
43. Tálamo Vias aferentes
sensoriais
Glu
Modo de
Transmissão
continuo
VIGÍLIA EEG de ondas rápidas
CÓRTEX
CEREBRAL
Hipotálamo
posterior
HIS
+
Os neurônios histaminérgicos do HIPOTALAMO POSTERIOR
Hipotálamo
anterior
GABA
A atividade GABAergica
do HA inibe o HP e induz
o sono
Coma permanente
Sincronização do EEG
Drogas anti-histamínicas
causam sonolência
44. A) Normal, a ponte inibe o trato reticulo espinhal (não mostrado aqui), causando uma
paralisia funcional (atonia) e temporária dos músculos esqueléticos.
B) Lesão ou tumor: rompimento das conexões inibitórias para a medula.
45. Como despertamos?
• Estimulação das vias sensoriais aferentes com maior intensidade,
ativando o SARA e dessincronizado o córtex
• Atividade aumentada do locus ceruleus durante a transição sono
REM e a vigília, dessincronizando ainda mais o EEG.
Garfield, acordou irritado destruindo a fonte de
estimulação externa ativadora do SARA e do
córtex...
46. SONHO é uma experiência consciente enquanto dormimos. A matéria-prima dos
sonhos é, evidentemente, informação memorizada no sistema nervoso.
Ocorre com freqüência durante o sono paradoxal
Cesar Timo-Iaria
http://www.sbsono.com.br/hypnos/IConsensodeInsonia.pdf
INSONIA “ ...sintoma que pode ser definido como dificuldade em iniciar ou manter o sono,
presença de sono não reparador, ou seja, insuficiente para manter uma boa qualidade de
alerta e estado físico e mental durante o dia e com o comprometimento conseqüente das
atividades diurnas.”
Consenso de Insônia
