18 sono vigilia

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ritmos biologicos

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18 sono vigilia

  1. 1. RITMOS BIOLÓGICOS
  2. 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/
  3. 3. Natureza rítmica dos processos biológicos A cigana adormecida". Henri Rousseau
  4. 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. 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. 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. 7. Lesão no NSQ: abole o ciclo vigília-sono e vários outros ritmos
  8. 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. 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.
  10. 10. GH N. paraventricularNSQ RETINA HIPOTÁLAMO Adeno-hipófise + Diminuição do efeito inibitório do NSQ Liberação da atividade de núcleos hipotalâmicos neuroendócrinos. - + + Durante o sono há estimulação para o aumento de GH
  11. 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. 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
  13. 13. VIGILIAVários sistemas corticais em funcionamento
  14. 14. SONOTodos os sistemas são desligados simultaneamente; perda temporária de consciência
  15. 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. 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. 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. 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. 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. 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?
  21. 21. Impulsos visuais FORMAÇÃO RETICULAR SARA Cerebelo Vias descendentes Medula Impulsos auditivos Vias ascendentes Tronco Encefálico Formação reticular: rede difusa de neurônios com projeção ascendente e descendente. Recebe todas as aferências sensoriais do corpo. O SARA promove a ativação cortical e é responsável pela atenção dirigida.
  22. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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
  32. 32. A arquitetura do sono varia entre as pessoas e com a idade
  33. 33. MECANISMOS NEURAIS DO SONO
  34. 34. Ao despertar as ondas cerebrais se tornam rápidas 1) Ativação cortical 2) Percepção sensorial, integração sensório-motora, orientação
  35. 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
  36. 36. O tálamo 1. Radiação talâmica 2. Caudado
  37. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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

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