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Ritmo circadiano - como funciona e qual a sua importância?

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O que é o ritmo circadiano1?

O ritmo circadiano1 (latim: circa = aproximadamente + diem = dia) caracteriza-se por mudanças físicas, mentais e comportamentais que se dão nas pessoas no período de um dia. Ele responde principalmente (mas não só) à luz e às trevas no ambiente de um organismo. Dormir à noite e estar acordado durante o dia é um exemplo de ritmo circadiano1 relacionado à luz.

Os ritmos circadianos são encontrados na maioria dos seres vivos, incluindo animais, plantas e muitos pequenos micróbios. Diz-se, pois, que há um ritmo circadiano1 quando qualquer processo biológico tem uma oscilação endógena ao longo de cerca de 24 horas (24 ± 4 horas). Esses ritmos de aproximadamente 24 horas são dirigidos por um “relógio circadiano interno”; os ciclos das diversas espécies são integrados entre si e fornecem à natureza um funcionamento perfeitamente harmônico.

Chama-se cronobiologia ao estudo formal dos ritmos biológicos temporais, como os ritmos de sucessão não só dos dias, mas também sazonais e anuais. Processos com oscilações de 24 horas só devem ser chamados de ritmos circadianos quando forem de natureza puramente endógena e não devidos a disciplinas diárias aprendidas.

Porém, embora os ritmos circadianos sejam endógenos ("incorporados"), eles são ajustados pelo ambiente local, por fatores externos como os ciclos de luz e temperatura, por exemplo. Para ser chamado de circadiano, um ritmo biológico deve atender a três critérios básicos:

  1. Ter uma duração de aproximadamente 24 horas, endogenamente2 determinado.
  2. O ritmo circadiano1 pode ser adaptado pela exposição a estímulos externos, como luz e calor, por exemplo. Viajar através dos fusos horários ilustra a capacidade do relógio biológico humano se ajustar à hora local externa.
  3. Os ritmos devem manter a periodicidade circadiana em uma faixa de temperaturas fisiológicas3.
Leia sobre "Crononutrição" e "Melatonina".

Quais são as causas do ritmo circadiano1?

O que levou os ritmos circadianos a evoluir ainda é uma questão enigmática. Algumas hipóteses antigas enfatizavam que as proteínas4 fotossensíveis e os ritmos circadianos poderiam ter se originado juntos nas primeiras células5, com o propósito de proteger o DNA duplicador de altos níveis de radiação ultravioleta durante o dia. No entanto, faltam evidências a esse respeito.

Estudos mais recentes destacam a importância da coevolução das reações de oxirredução com osciladores circadianos. A visão6 atual é que as mudanças circadianas nos níveis de oxigênio ambiental e a produção de espécies reativas de oxigênio na presença da luz do dia provavelmente levaram à necessidade de evoluir os ritmos circadianos para antecipar e neutralizar as reações de oxirredução de base.

De qualquer modo, sabe-se que os ritmos circadianos são comandados por eventos cósmicos e suas influências locais sobre a fisiologia7 dos seres particulares. A fisiologia7 humana varia endogenamente2 conforme as épocas dos anos, havendo, por isso mesmo, enfermidades sazonais. Da mesma forma, varia nas diferentes horas do dia (ritmo circadiano1) em que o corpo se prepara automaticamente para novas funções.

As plantas, igualmente, têm seu desenvolvimento condicionado às estações do ano e comportam-se durante as horas do dia de modo a melhor aproveitarem o sol, a água e os nutrientes. Alguns animais realizam impressionantes migrações em épocas propícias à reprodução8 e exercem atividades automaticamente adaptadas a horas do dia em que suas presas ou suas fontes de alimentação estão mais disponíveis.

Como funciona o ritmo circadiano1?

Sabe-se agora que o relógio circadiano é autônomo em cada célula9 e que células5 diferentes podem se comunicar umas com as outras, resultando em uma sincronização de sinais10. Estes sinais10 podem interagir com as glândulas endócrinas11 do cérebro12 para resultar na liberação periódica de hormônios. Assim, também, a informação da hora do dia como transmitida pelos olhos13 viaja para o relógio no cérebro12 e, através disso, os relógios no resto do corpo podem ser sincronizados. É assim que o tempo de sono-vigília, temperatura corporal, sede e apetite, por exemplo, são coordenadamente controlados pelo relógio biológico.

Veja também sobre "Ciclos do sono", "Insônia" e "Sono da criança".

Qual é a importância do ritmo circadiano1?

Os ritmos circadianos permitem que os organismos (inclusive os organismos humanos) se antecipem e se preparem para as mudanças ambientais regulares. Assim, permitem que os organismos capitalizem melhor os recursos ambientais, como a luz e o alimento, por exemplo, em comparação com aqueles que não podem prever tal disponibilidade. Em termos evolutivos, os ritmos circadianos parecem colocar os organismos em certa vantagem seletiva. Mais ainda, a ritmicidade parece ser tão importante na regulação e coordenação de processos metabólicos internos, quanto na coordenação com o ambiente.

O ritmo biológico tem grande importância para a saúde14 humana. A cronoterapia (uso de remédios em coordenação com o relógio biológico) pode aumentar significativamente a eficácia dos medicamentos e reduzir a toxicidade15 ou as reações adversas. Vários estudos têm mostrado que uma soneca (curto período de sono) durante o dia não tem nenhum efeito mensurável nos ritmos circadianos normais, mas pode diminuir o estresse e melhorar a produtividade individual. Estudos também mostraram que a luz tem um efeito direto sobre a saúde14 humana devido à maneira como ela influencia os ritmos circadianos. Os ritmos circadianos também desempenham um papel no sistema de ativação reticular16, que é crucial para manter um estado de consciência.

Assim, os ritmos circadianos podem influenciar os ciclos de sono/vigília, a liberação de hormônios, os hábitos alimentares e a digestão17, a temperatura e outras funções corporais importantes. Por outro lado, os problemas de saúde14 podem resultar de um distúrbio no ritmo circadiano1. Ritmos irregulares têm sido associados a várias condições crônicas de saúde14, como distúrbios do sono, obesidade18, diabetes19, depressão, transtorno bipolar e transtorno afetivo sazonal.

Saiba mais sobre "Distúrbios do sono" e "Jet lag e como amenizar os sintomas20".

 

ABCMED, 2019. Ritmo circadiano - como funciona e qual a sua importância?. Disponível em: <https://www.abc.med.br/p/vida-saudavel/1338173/ritmo-circadiano-como-funciona-e-qual-a-sua-importancia.htm>. Acesso em: 26 mai. 2019.
Nota ao leitor:
As notas acima são dirigidas principalmente aos leigos em medicina e têm por objetivo destacar os aspectos mais relevantes desse assunto e não visam substituir as orientações do médico, que devem ser tidas como superiores a elas. Sendo assim, elas não devem ser utilizadas para autodiagnóstico ou automedicação nem para subsidiar trabalhos que requeiram rigor científico.

Complementos

1 Ritmo circadiano: Também conhecido como ciclo circadiano, o ritmo circadiano representa o período de um dia (24 horas) no qual se completam as atividades do ciclo biológico dos seres vivos. Uma das funções deste sistema é o ajuste do relógio biológico, controlando o sono e o apetite. Através de um marca-passo interno que se encontra no cérebro, o ritmo circadiano regula tanto os ritmos materiais quanto os psicológicos, o que pode influenciar em atividade como: digestão em vigília, renovação de células e controle de temperatura corporal.
2 Endogenamente: De crescimento endógeno, algo que cresceu internamente.
3 Fisiológicas: Relativo à fisiologia. A fisiologia é estudo das funções e do funcionamento normal dos seres vivos, especialmente dos processos físico-químicos que ocorrem nas células, tecidos, órgãos e sistemas dos seres vivos sadios.
4 Proteínas: Um dos três principais nutrientes dos alimentos. Alimentos que fornecem proteína incluem carne vermelha, frango, peixe, queijos, leite, derivados do leite, ovos.
5 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
6 Visão: 1. Ato ou efeito de ver. 2. Percepção do mundo exterior pelos órgãos da vista; sentido da vista. 3. Algo visto, percebido. 4. Imagem ou representação que aparece aos olhos ou ao espírito, causada por delírio, ilusão, sonho; fantasma, visagem. 5. No sentido figurado, concepção ou representação, em espírito, de situações, questões etc.; interpretação, ponto de vista. 6. Percepção de fatos futuros ou distantes, como profecia ou advertência divina.
7 Fisiologia: Estudo das funções e do funcionamento normal dos seres vivos, especialmente dos processos físico-químicos que ocorrem nas células, tecidos, órgãos e sistemas dos seres vivos sadios.
8 Reprodução: 1. Função pela qual se perpetua a espécie dos seres vivos. 2. Ato ou efeito de reproduzir (-se). 3. Imitação de quadro, fotografia, gravura, etc.
9 Célula: Unidade funcional básica de todo tecido, capaz de se duplicar (porém algumas células muito especializadas, como os neurônios, não conseguem se duplicar), trocar substâncias com o meio externo à célula, etc. Possui subestruturas (organelas) distintas como núcleo, parede celular, membrana celular, mitocôndrias, etc. que são as responsáveis pela sobrevivência da mesma.
10 Sinais: São alterações percebidas ou medidas por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida.
11 Glândulas endócrinas: Grupo de células especializadas em liberar hormônios na corrente sangüínea. Por exemplo, as células das ilhotas pancreáticas que secretam insulina são glândulas endócrinas.
12 Cérebro: Derivado do TELENCÉFALO, o cérebro é composto dos hemisférios direito e esquerdo. Cada hemisfério contém um córtex cerebral exterior e gânglios basais subcorticais. O cérebro inclui todas as partes dentro do crânio exceto MEDULA OBLONGA, PONTE e CEREBELO. As funções cerebrais incluem as atividades sensório-motora, emocional e intelectual.
13 Olhos:
14 Saúde: 1. Estado de equilíbrio dinâmico entre o organismo e o seu ambiente, o qual mantém as características estruturais e funcionais do organismo dentro dos limites normais para sua forma de vida e para a sua fase do ciclo vital. 2. Estado de boa disposição física e psíquica; bem-estar. 3. Brinde, saudação que se faz bebendo à saúde de alguém. 4. Força física; robustez, vigor, energia.
15 Toxicidade: Capacidade de uma substância produzir efeitos prejudiciais ao organismo vivo.
16 Reticular: Dar formato de rede a alguma coisa ou guarnecer de retículo ou retícula.
17 Digestão: Dá-se este nome a todo o conjunto de processos enzimáticos, motores e de transporte através dos quais os alimentos são degradados a compostos mais simples para permitir sua melhor absorção.
18 Obesidade: Condição em que há acúmulo de gorduras no organismo além do normal, mais severo que o sobrepeso. O índice de massa corporal é igual ou maior que 30.
19 Diabetes: Nome que designa um grupo de doenças caracterizadas por diurese excessiva. A mais frequente é o Diabetes mellitus, ainda que existam outras variantes (Diabetes insipidus) de doença nas quais o transtorno primário é a incapacidade dos rins de concentrar a urina.
20 Sintomas: Alterações da percepção normal que uma pessoa tem de seu próprio corpo, do seu metabolismo, de suas sensações, podendo ou não ser um indício de doença. Os sintomas são as queixas relatadas pelo paciente mas que só ele consegue perceber. Sintomas são subjetivos, sujeitos à interpretação pessoal. A variabilidade descritiva dos sintomas varia em função da cultura do indivíduo, assim como da valorização que cada pessoa dá às suas próprias percepções.
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Comentários

15/05/2019 - Comentário feito por Sérgio
Muito bom e esclarecedor, Conhecia o assunto va...
Muito bom e esclarecedor, Conhecia o assunto vagamente.

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