Afinal, o que é o sono ?

Gastamos aproximadamente um terço de nossas vidas dormindo, e a quarta parte deste tempo sonhando ativamente!

O hábito de dormir é universal entre diversas espécies do reino animal. É considerado um fator primordial para o aprendizado e memória, e atua diretamente na regulação hormonal e comportamental, e a sua privação prolongada de sono pode ser devastadora a curto ou longo prazo podendo causar até mesmo a morte.

O sono é definido como um estado de inconsciência do qual a pessoa pode ser despertada por estímulo sensorial ou outro tipo de estímulo.

Durante o sono, ao contrário do que faz parecer a relativa imobilidade do corpo, o Sistema Nervoso Central é sede de intensa atividade. Existem múltiplos estágios de sono, do sono muito leve ao sono muito profundo; o sono também é dividido em dois tipos diferentes de acordo com suas características, e em fases de acordo com a atividade elétrica cerebral.

Sobretudo, o sono é essencial para as nossas vidas. E com base nos fatos citados a cima surgem questões entorno deste como: por que dormimos? De que resulta o sono? Para que propósito serve? Como se comporta? etc.

1.1 ASPECTOS GERAIS DO SONO

O sono é definido cientificamente como um conjunto de alterações comportamentais e fisiológicas que ocorrem de forma conjunta e em associação com atividades elétricas cerebrais. É um estado comportamental complexo no qual existe uma postura relaxada típica, a atividade motora reduzida ou ausente e há um elevado limiar para resposta a estímulos externos.

Pode ser caracterizado como uma atividade nervosa superior que ocorre de forma cíclica e periódica, que se intercala com a vigília, compondo o ciclo sono-vigília, também representado pelos comportamentos de repouso e atividade.

O sono é reversível à estimulação. A vigília, em contrapartida, caracteriza-se por elevada atividade motora, por um ambiente neuroquímico que favorece o processamento e o registro de informações e a interação com o ambiente. A alternância entre sono e vigília ocorre de forma circadiana, sendo esse ciclo variável de acordo com idade, sexo e características individuais.

A capacidade do indivíduo de adequar seu ciclo de sono e vigília ao ciclo noite-dia da terra é guiada por diversos elementos externos e internos que interagem para a manutenção de um ciclo circadiano.

Assim, a luminosidade e o calor do dia, a escuridão e a redução da temperatura ambiental à noite, as variações de incidência de luz no decorrer do dia, os sons das cidades e de animais e o relógio são elementos que nos condicionam a manter um ritmo de atividade alternada com repouso e intercalada com funções e ingestão e eliminação, dentro do padrão circadiano.  

Experimentos com voluntários humanos em ambientes dos quais são retirados todos estes elementos indicadores do ciclo dia-noite mostram que, no ser humano, o ciclo endógeno situando se em torno de 25 horas, não obedecendo necessariamente as 24 horas do dia geológico.

Essa luminosidade, é regulada por uma glândula, chamada Glândula Pineal que recebe projeções de neurônios fotorreceptores da retina e envia conexões para o sistema límbico e córtex cerebral através do pedúnculo pineal. Desta forma, ela recebe informação acerca da presença ou ausência da luminosidade ambiental, ciclo dia-noite, que em seguida ocorrerá a síntese cíclica de melatonina, deflagrada pela ausência de luz.

  

1.2 ETAPAS DO SONO

O sono não é um processo tão passivo como parece ser. Ao colocarmos elétrodos no crânio de uma pessoa, verificaremos que o eletroencefalograma (EEG) passa através de várias fases. As razões para esta mudança na atividade elétrica ainda não são bem conhecidas. No entanto, acredita-se que à medida que os neurônios no cérebro se tornam insensíveis aos seus estímulos normais, sincronizam-se gradualmente entre si.

Quando se está acordado, o cérebro apresenta atividade elétrica de baixa amplitude. E quando adormecemos as frequências irão variando à medida que se passa pelas diferentes fases do sono. O sono ocorre em cinco fases estágios 1, 2, 3, 4 e REM.

O cérebro age de forma diferente em cada estágio. Em algumas etapas, seu corpo se movimenta, enquanto em outras, você permanece completamente imóvel. Normalmente, quando se está dormindo, se começa no estágio 1 e passa por cada etapa até atingir o sono REM. O ciclo recomeça em média a cada 90 minutos.

Estágio 1: É a fase onde o sono se encontra leve, podendo ser facilmente acordado. O movimento dos olhos e os movimentos do corpo diminuem. Pode-se ocorrer espasmos musculares nas pernas, ou em outros, causando sensações de queda.

Estágio 2: Cerca de 50% do sono ocorre nesta etapa. Durante este estágio, o movimento dos olhos para e suas ondas cerebrais tornam-se mais lentas, o corpo esfria e os músculos começam a relaxar. Poderá haver episódios breves de explosões da atividade cerebral chamado fusos do sono, associados normalmente a espasmos musculares.

Estágio 3: Começa a fase do sono profundo. As ondas cerebrais são uma combinação de ondas lentas, conhecidas como ondas delta, combinadas com as ondas mais rápidas. Durante este estágio, é muito difícil acordar alguém, e quando se é acordado durante este estágio, o indivíduo pode sentir fraqueza e desorientação por alguns minutos antes de tomar plena consciência do ambiente ao seu arredor e suas ações.

Estágio 4: Segunda fase do sono profundo. Neste momento o cérebro trabalha com as ondas delta lentas, e também é muito difícil acordar uma pessoa. Ambos os estágios de sono mais profundos são importantíssimos para se sentir restaurado pela manhã. Se essas etapas se tornem curtas, o sono será afetado podendo não ser satisfatório. As ondas delta durantes esses estágios são medidas relativas a atividade cerebral e podem estar associadas com o começo dos sonhos.

Os estágios não-REM 1, 2, 3 e 4 são necessários principalmente para o descanso e relaxamento do indivíduo. Pessoas que tem problemas de insônia normalmente não conseguem passar do estágio 1 e as pessoas com má qualidade de sono raramente completam o ciclo com o sono REM.

Estágio REM – Rapid Eye Movement: Fase do sono em que a maior parte dos sonhos ocorrem. Quando se entra na fase REM, a respiração acelera de forma irregular e superficial. E os olhos se movem rapidamente e os músculos se tornam imóveis. Logo, a frequência cardíaca e pressão arterial também aumentam. Durante este momento os homens possuem tendência a ter ereções indesejadas. Nesta fase, se passa cerca de 20% do sono total e começa em média 70 a 90 minutos depois de adormecer.

Se o sono de uma pessoa REM é interrompido, o ciclo do sono seguinte tende a não seguir a ordem norma, muitas vezes indo diretamente para o sono REM até o momento de onde o sono foi interrompido.

  

O ciclo completo em uma noite de sono é extremamente importante para garantir um equilíbrio físico, químico e mental para um indivíduo. Noites mal dormidas podem resultar em irritabilidade, depressão, dificuldades com a consolidação da memória e muitos outros problemas em relação a saúde do indivíduo, como a obesidade.

1.3 MECANISMOS NEURAIS

Diferentes regiões do sistema nervoso central - SNC regulam os diferentes estágios do sono e a vigília, no qual está relacionado aos diferentes sistemas neuronais que promovem o estado de alerta e de sono, localizados principalmente na ponte, no bulbo e no hipotálamo.

Em 1948, Moruzzi e Magoun demonstraram que a estimulação elétrica da formação reticular mesencefálica promovia o estado de vigília, e, ao contrário, lesão nessa região promovia estado de coma. 

A experiência demonstrou que a transecção do tronco cerebral ao nível médio da ponte cria um cérebro cujo córtex nunca dorme. 

E estes autores descobriram também que a formação reticular mesencefálica é inibida por um sistema localizado no bulbo.

A estimulação do hipotálamo posterior produz alerta parcialmente mediado por neurônios histaminérgicos que se conectam para baixo com células do tronco encefálico e acima com células prosencefálicas. 

A destruição desses neurônios histaminérgicos no hipotálamo posterior aumenta o sono. Igualmente, o bloqueio das projeções histaminérgicas através do uso de medicamentos promove o sono.

Já no hipotálamo anterior, sob um certo tipo de estimulação, induzirá o sono, e a lesão dessas áreas produzirá uma vigília prolongada. 

A ação indutora de sono dessa área é mediada por neurônios inibitórios GABAérgicos que produzem sono por inibir as células histaminérgicas do hipotálamo posterior e as células do núcleo reticular pontino que mediaram o alerta. Esses neurônios são muito ativos durante o sono não-REM. 

O estímulo e o controle do sono não-REM estão associados à ativação de neurônios GABAérgicos localizados no núcleo pré-óptico ventrolateral do hipotálamo anterior. Esses neurônios inibem os centros ativadores responsáveis pela vigília, como o sistema reticular ativador ascendente e o prosencéfalo basal.

É importante lembrar que diversos neurotransmissores participam do sistema de alerta, incluindo a histamina, acetilcolina, dopamina, serotonina, noradrenalina e a hipocretina/orexina. Os mecanismos da vigília estão localizados no hipotálamo posterior/lateral e no prosencéfalo basal.

A regulação do sono REM é feita a partir de núcleos pontinos. Esse modelo de regulação do sono-vigília corrobora a ação hipnótica dos benzodiazepínicos e barbitúricos, que são substâncias ativadoras de receptores GABA, assim como a ação da cafeína, inibindo a formação de adenosina – fator homeostático.

Sua regulação homeostática envolve diversas citocinas e fatores neuro-humorais e endócrinos. 

O sono é ativamente gerado a partir de dois mecanismos que regulam o ciclo sono-vigília:

(1) o impulso homeostático pelo sono, ou seja, substâncias que promovem o sono;

(2) o ciclo circadiano, regulado pelo núcleo supraquiasmático do hipotálamo, que promove o despertar.

O fator homeostático refere-se a aumento da sonolência após longos períodos de vigília pelo acúmulo de adenosina. E o fator circadiano refere-se a variações no estado de vigília e do sono fisiológico (tempo, duração e outras características) que mudam ciclicamente no decorrer do dia.

Na parte da manhã, após o despertar, a unidade homeostática de sono é praticamente nula e o fator circadiano gera influências excitatórias que levam ao despertar. Ao longo do dia, o impulso homeostático aumenta, assim como a atividade excitatória circadiana (no núcleo supra-quiasmático), no entanto essa atividade excitatória é reduzida à noite, resultando no início do sono.

O ciclo sono-vigília encontra-se relacionado ao fotoperiodismo decorrente da alternância dia-noite, sendo influenciado pela luz ambiente durante o dia e pela produção de melatonina durante a noite – atua no início e na manutenção do sono. A regulação do ciclo sono-vigília pode ser prejudicada por alterações em qualquer um desses mecanismos.

1.4 RITMOS CIRCADIANOS

Os seres vivos convivem com processos rítmicos como as estações do ano, fases da lua e ciclos geofísicos, como o ciclo dia e noite, e essa ritmicidade da matéria viva bem como a interação suas interações com esses fatores, é objeto de estudo da Cronologia.

Sabe-se que a duração do sono, os seus ritmos e a sua organização modificam-se consideravelmente entre o nascimento e a idade adulta. Para entender a influência desses ciclos nos ritmos biológicos humanos, pesquisas experimentais foram realizadas em condições de luminosidade constantes, por exemplo nos experimentos realizados por Jurgen Aschoff. O mesmo relatou que a duração do ritmo circadiano foi modificada em diversas espécies de animais, ao observar o efeito do claro e escuro.

Essas condições representam o que é chamado de Livre Curso/ Ciclo Livre em que podemos dizer que os ritmos representam a expressões de relógios biológicas endógenos. Do ponto de vista endógeno, o organismo humano apresenta ciclos complexos de secreção hormonal e de neurotransmissores, bem como, padrões de atividade de determinados centros encefálicos, que se acoplam aos sincronizadores externos para permitir uma variação do bio-ritmo de repouso e atividade, em sintonia com o ciclo circadiano da terra.

Um dos centros encefálicos mais importantes nesta sincronização é o núcleo supra-óptico, ou núcleo supra-quiasmátivo no hipotálamo anterior, que recebe impulsos luminosos carreados pelo nervo óptico, tendo a luz como um dos elementos que controlam o funcionamento deste centro.

Os estímulos luminosos são fatores importantes que atuam sobre a glândula pineal, que secreta a melatonina, um neuro-hormônio implicado na cronobiologia do ciclo vigília-sono.

1.4.1 GLÂNDULA PINEAL E MELATONINA

A glândula pineal ou epífise está situada na parede posterior do teto do diencéfalo e tem origem ependimária (ligação com o teto do 3° ventrículo ou ventrículo médio). 

Tem forma ovoide, lembrando um caroço de azeitona. É responsável por produzir a melatonina, hormônio esse que sincroniza os vários ritmos circadianos do organismo com o ciclo dia-noite. 

O efeito da luz, na pineal, se faz através de seu estímulo na retina, transmitido até o hipotálamo e desse à pineal, assim inibindo-a. 

Seu funcionamento depende da luminosidade que atinge seus receptores celulares na retina e que trafegam pelo SNC passando pelo núcleo supraquiasmático. Tais vias seguem para a medula espinhal e atingem os neurônios vegetativos da coluna intermédio-lateral. Daí passam pela cadeia ganglionar cervical e, aderidos à carótida interna, atingem a glândula.

Neste ponto os terminais vegetativos são de tipo ß- adrenérgicos e acoplam com receptores de membrana. A ativação do sistema AMP cíclico ordena a pineal a produzir melatonina.

O ritmo de secreção da melatonina segue um padrão programado, o ritmo circadiano, no qual é influenciado pela luminosidade sendo liberada no período escuro e inibida pela claridade. O produto sanguíneo inicial é o triptofano, que por transformações sucessivas (enzimáticas) dá origem à melatonina. O seu pico máximo de secreção da melatonina ocorrem nas primeiras horas da noite, participando da tendência do indivíduo a conciliar o sono. Este pico é considerado um dos “portões” de entrada no sono. 

Assim, se um indivíduo força o estado de vigília, lutando contra o sono neste momento propício, perde a entrada através deste portão determinado pelo pico de secreção de melatonina, tendo dificuldades de conciliação do sono. Obviamente, a melatonina não é o único elemento determinante desta periodicidade do ciclo vigília-sono, mas certamente é reconhecida como um dos neuro-hormônios mais importantes.

Outros efeitos da melatonina podem ser:  indução do sono, aparecimento do “sono REM”, melhoria do desconforto produzido pela alteração do fuso horário (geralmente causado por longas viagens de avião). Essa alteração é denominada de “jet-lag”.

No último século, nosso ritmo de sono sofreu uma influência sem precedentes, a da tecnologia, que coloca à nossa disposição uma série de estímulos para o cérebro, tais como a luz elétrica, TV, computadores. Assim, estamos indo para a cama cada vez mais tarde. 

O estresse e ansiedade relacionados a estímulos urbanos (como barulho, tempo gasto no trânsito, sensação de falta de segurança) e ao sedentarismo não raro estão associados a alguns dos distúrbios do sono mais comuns, como a insônia e a apneia.

As exposições constantes a luzes artificiais prejudicam o ciclo diário do corpo, que acaba ficando desregulado. O corpo humano não está acostumado com a luz artificial, e a influência dela se prolonga ao anoitecer. A luz artificial que atinge a retina entre o anoitecer e o amanhecer exerce efeitos fisiológicos por meio da visão. Logo, atua inibindo substâncias necessárias para promover o sono, ativa neurônios e cria uma excitação que suprime o lançamento noturno da melatonina, hormônio responsável por produzir o sono.

1.4.2 OUTROS HORMÔNIOS

Alguns hormônios e neurotransmissores têm sua secreção vinculada ao ciclo vigília-sono, facilitando o estado de vigília ou o estado de sono. 

Assim, nas primeiras horas da manhã, há aumento da secreção do hormônio tireoidiano, de cortisol e de insulina, que são facilitadores da vigília, seja por aumento da taxa metabólica para a iniciação das atividades do dia, ou indiretamente pelo aumento da glicemia e da utilização de glicose pelas células.

O hormônio do crescimento tem seu pico de secreção durante o sono não-REM de ondas lentas, assim como a testosterona. Distúrbios que levam à fragmentação do sono em crianças, tais como asma brônquica e distúrbios respiratórios do sono, podem ter repercussões negativas no crescimento das mesmas.

Também, os sintomas de disfunção erétil masculina encontrados no contexto da Síndrome da Apnéia Obstrutiva do Sono, embora de fisiopatogenia complexa, que também envolve ativação simpática repetitiva durante as apnéias e fatores psicogênicos, podem ter em parte relação com déficit de testosterona decorrente de privação crônica de sono.

Hormônios antidiuréticos também possuem seu pico de secreção noturna, o que, numa visão teleológica, pode se relacionar com a necessidade de se reduzir a produção de urina durante a noite, evitando-se o despertar causado pela plenitude vesical. Especula-se que crianças com enurese noturna idiopática possam ter imaturidade neste controle da secreção noturna do hormônio antidiurético. 

1.5 O SONO E A MEMÓRIA

Além de o sono restaurar as capacidades mentais, as memórias podem ser consolidadas e processadas durante o sono.

O processamento das informações é sugerido pelos neurônios hipocampais, que codificam a localização espacial e estão ativos durante a vigília, sendo ativados principalmente em períodos de sono REM, quando comparados a neurônios que não estão ativos na vigília. 

A inferência é que memórias estão sendo relacionadas a outras informações cerebrais, constituindo um processamento offline de informações adquiridas durante o dia ao longo da vida do individuo;

Para consolidação das memórias, as informações devem ser coletadas no hipocampo, onde são armazenadas temporariamente, e transmitidas ao neocórtex, para se tornarem memória de longo prazo. 

Durante o sono REM, há uma redução da atividade da acetilcolina, substância responsável pela retenção de informações no hipocampo. Dessa forma, é facilitada essa transferência das informações.

Cada fase do sono é usada pelo cérebro para estocar determinado tipo de informação. Nas duas fases mais leves do sono, informações motoras, relacionadas a atividades como tocar um instrumento musical ou praticar um esporte. Nas fases 3 e 4, o cérebro se encarregaria de armazenar memória espacial. E a memória intelectual, ligada ao pensamento lógico e matemático, estaria relacionada ao sono REM.

Algumas dicas e observações:

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Referências

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