Cronobiologia 1

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  • An example of a circadian clock. In the plant, Mimosa, a clock controls the day/night leaf openings. Leaves are closed up at night.
  • … and are open during the day. This is the sensitivity plant that de Mairan probably studied when he first demonstrated the endogenous nature of biological rhythms. The leaves of the plant also close when they are touched.
  • Cronobiologia 1

    1. 1. INTRODUÇÃO À CRONOBIOLOGIAPROF. LEANDRO DUARTECentro de Ciências da Saúde/UFRBGrupo Multidisciplinar de Desenvolvimento e Ritmos BiológicosInstituto de Ciências Biomédicas da USP
    2. 2. Cronobiologia Cronobiologia O que é? onde/quando surgiu? Para que serve?Exemplos de perguntas atuais
    3. 3. CronobiologiaRitmos Biológicos exemplos
    4. 4. CronobiologiaCiclo vigília/sono humano
    5. 5. FISIOLOGIA &CRONOBIOLOGIA
    6. 6. FISIOLOGIA MODERNA• 1813-1868: Claude Bernard• Função Glicogênica do Fígado e curare• millieu intèrieur
    7. 7. Ciência experimentalPenso que importa muito dirigir desde cedo o espírito dos alunos para a ciência experimental ativa, fazendo-lhes compreender que ela se desenvolve nos laboratórios, em vez de lhes deixar acreditar que reside nos livros e na interpretação dos escritos dos antigos. “Pai” da moderna Fisiologia Experimental 1865 “Introdução ao Estudo da Medicina Experimental”
    8. 8. ÁGUACONTEÚDO SALINO DO SANGUEAÇÚCARPROTEÍNAS 1926: Walter Cannon (elaboraçãoGORDURAS do termo => homoio, similar, parecidoCÁLCIO stasis, paradaOXIGÊNIO Busca constante do equilíbrio “Sabedoria do Corpo” 1946ÁCIDO/BASETEMPERATURASISTEMA NERVOSO
    9. 9. Hipovolemia HIPOTÁLAMO Dor – Estresse Hipoglicemia CRH (-) Mecanismo de retroalimentação ADENOHIPÓFISEhomeostático da secreção de Cortisol (-) ACTH Cortisol Adrenal
    10. 10. Variáveis fisiológicas Valores Faixa de Valores limites Unidades normais normalidade (Quase letais ou letais )Oxigênio (O2) 40 35 - 45 10 – 1.000 mmHgDiox. Carb. 40 35 - 45 5 - 80 mmHg(CO2)Na+ 142 138 - 146 115 - 175 mmol/LK+ 4,2 3,8 – 5,0 1,5 – 9,0 mmol/LCa2+ 1,2 1,0 – 1,4 0,5 – 2,0 mmol/LCl- 108 103 - 112 70 - 130 mmol/LHCO3- 28 24 - 32 8 - 45 mmol/LGlicose 85 75 - 95 20 – 1.500 mg/dLTemp. corp. 36,5 36 - 37 18,3 – 43,3 o CpH 7,4 7,3 – 7,5 6,9 – 8,0 pH
    11. 11. EXERCÍCIO FÍSICO Contração muscular Calor SangueHipotálamo anterior Simpático(área pré-optica) Vasodilatação Calor Hipotálamo posterior Receptores periféricos
    12. 12. Qual é a nossa temperatura normal?
    13. 13. TEMPATILUMI
    14. 14. Temperatura Central (24h) Sono secundário38 Sono principal Efeito “exercício”373635 Efeito “feijoada”34 vigília Porque a temperatura oscila?33 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 tempo (horas)
    15. 15. Os ritmos biológicos são apenas resposta àciclicidade do ambiente? de Mairan, 1729
    16. 16. 12 15 18 21 00 03 06 09 12 15 18 21 00 03 06 09 12dias
    17. 17. 12 15 18 21 00 03 06 09 12 15 18 21 00 03 06 09 12dias
    18. 18. 12 15 18 21 00 03 06 09 12 15 18 21 00 03 06 09 12dias
    19. 19. Isolamento Temporal em Caverna
    20. 20. Atividade/Repouso RítmicoAtividade/Repouso Arrítmico
    21. 21. Núcleos supraquiasmáticos (Moore & Lenn, 1972)
    22. 22. 2) τ POsciladores RITMO EM LIVRE CURSO RITMO ARRASTADO
    23. 23. CronobiologiaSincronização ocorre por arrastamento
    24. 24. RITMOSINCRONIZADO dias RITMO EM LIVRE CURSO
    25. 25. Depressão e ritmo de atividade/repouso“O tempo do eu não está no mesmo ritmo que o tempo do mundo”
    26. 26. Hipovolemia HIPOTÁLAMO Dor – Estresse Hipoglicemia NSQ CRH (-) ADENOHIPÓFISE (-) ACTH Cortisol AdrenalCélulas do córtex da adrenal in vitro
    27. 27. Alguns ritmos biológicos…
    28. 28. Cronobiologia Circadianos Ciclo vigília/sonoTemperatura corporal
    29. 29. Cronobiologia Ultradianos Batimentos cardíacosMovimentos respiratórios
    30. 30. Cronobiologia InfradianosCiclo menstrual Reprodução
    31. 31. 1000 1200 1400 1600 1800 2000 200 400 600 800 0 6:00MESOR 12:00 18:00 0:00 6:00 12:00 18:00 0:00 6:00 Período 12:00 curva ajustada 18:00 0:00 6:00 12:00 18:00 0:00 PARÂMETROSAMPLITUDE 6:00 12:00ACROFASE 18:00 0:00
    32. 32. A GLÂNDULA PINEAL DIA NOITE MELATONINAAGENTE TEMPORIZADOR DO MEIO INTERNO INVERNO VERÃO MELATONINA
    33. 33. DESSINCRONIZAÇÃO
    34. 34. Dividindo o STC em dois:• Ritmos mais plásticos: ciclo vigília/sono, volume urinário, resposta a teste de desempenho• Ritmos mais rígidos: temperatura central, sono REM, cortisol
    35. 35. Dessincronizações• Jet lag• Segunda-feira• Férias-escola (trabalho)• Trabalho em turnos rotativos• Trabalho turno noturno
    36. 36. Problemas gastrintestinais Irritabilidadeansiedade Sonolência em horários “impróprios”Depressão Maior susceptibilidade a infecções Problemas psíquicos
    37. 37. Diferençasontogenéticas
    38. 38. Modificações da ritmicidade biológicaComponentes de freqüências CVS: ultradiano circadiano
    39. 39. Modificações da ritmicidade biológica Relação de faseCriança Adolescente Idoso
    40. 40. Período escolar matutinoDesenvolvimentopuberal SONO NOTURNO Período escolar vespertinoAmbiente urbano 19:00 21:00 23:00 01:00 03:00 05:00 07:00 09:00 11:00
    41. 41. CVS MODIFICAÇÕESVIGÍLIA JOVEM SONOVIGÍLIA DIA NOITE IDOSO SONO 0 6 12 18 0 6 12 18 0
    42. 42. Diferenças individuais
    43. 43. CronobiologiaIndivíduos matutinos e vespertinos www.crono.icb.usp.br/cronotipo
    44. 44. www.crono.icb.usp.br/cronotipo.htm
    45. 45. PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS • Facilidade acordar 1as horas da manhã • Dificuldade vigília além do horário de dormir • Estabilidade semana x final de semana (CVS)M • Boa eficiência de sono; menor sonolência diurna • Menos cochilos, menores problemas de atenção • Menores indisposições emocionais • Menor uso de cafeína e benzodiazepínicos  Atraso do início do sono  Atraso do início da vigília  Instabilidade semana x final de semana (CVS)V  Baixa eficiência de sono; maior sonolência diurna  Mais cochilos, maiores problemas de atenção  Maiores indisposições emocionais  Maior uso de cafeína e benzodiazepínicos
    46. 46. Diferenças de fase Cortisol P.A 55 min Bailey, 2001 MelatoninaS.Rc 2h 06min Griefahn, 2002
    47. 47. Relação de faseentre os ritmos Baehr et al., 2000
    48. 48. Pesquisas atuais V a r ia b le : H O , D is t r ib u t io n : N o r m a l C h i- S q u a r e t e s t = 3 2 7 , 3 8 6 1 5 , d f = 1 4 , p = 0 , 0 0 0 0 0 3000 2500 2000 1500 1000No. of observations 500 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 C a t e g o r y ( u p p e r lim it s )
    49. 49. Cronotipos e gênero 4 7 ,0 4 6 ,8 4 6 ,6 4 6 ,4 4 6 ,2 4 6 ,0 4 5 ,8HO score 4 5 ,6 4 5 ,4 4 5 ,2 4 5 ,0 F e m a le M a le
    50. 50. Cronotipos e idade 80 70 60 50AGE 40 30 20 10 16 22 28 34 40 46 52 58 64 70 76 H O s c o re
    51. 51. 4 8 ,5 4 8 ,0 4 7 ,5 4 7 ,0 4 6 ,5Mean HO score 4 6 ,0 4 5 ,5 4 5 ,0 L a t itu d e r a n g e 0 -1 6 º 17 - 25º 26 - 32º
    52. 52. Diferentes latitudes Brasileiras 420 410 49 400 48 390 47 Insolation w/m² 380 46mean HO score 370 45 360 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 0º 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 ° L a titu d e
    53. 53. Auto-conhecimento“A máxima igualdade é aquela que permite o exercício das diferenças”
    54. 54. Aplicações da Cronobiologia
    55. 55. Aplicações gerais• Enriquecimento de todas as áreas das Ciências
    56. 56. Aplicações em Pesquisa• Planejamento de coleta de dados• Inovações nos sistemas de monitoramento
    57. 57. Aplicações• Protocolo experimental• Laboratório controlado
    58. 58. Organização de atividades sociais• Escolar• Avaliação de desempenho humano• Fábricas/Escritórios/Hospitais
    59. 59. Cronopatologia• Momento do diagnóstico• Aplicação do tratamento (quimioterápicos)• Administração de fármacos
    60. 60. Perspectivas de estudos…. Relação de fase entre diferentes ritmos Arrastamento Período endógeno Dieta “cronobiológica”Variações de humor, depressão sazonal, desempenho, Cognição…
    61. 61. *) Ordem temporal internaVariáveis fisiológicas Cortisol HC T°C Enzimas Melatonina Horas
    62. 62. Revistas
    63. 63. lduarte@ufrb.edu.br http://www.crono.icb.usp.br/
    64. 64. Carl von Linné (1707-1778)
    65. 65. PROJETO: Exposição Itinerante “Ritmos da Vida”

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