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Como o Sono é regulado?

Os seres humanos passam em torno de 30% da vida dormindo e, por este motivo, o renomado pesquisador Allan Rechtschaffen escreveu que “Se o sono não servir a nenhuma função vital, então ele é o maior erro que o processo evolutivo já cometeu”. Neste aspecto, o sono é um fenômeno ativo, reversível e caracterizado por redução da atividade de funções vitais (SIEGEL, 2008). É diferenciado em dois estágios principais: REM (Rapid Eyes Movement) e NREM (Non-Rapid Eyes Movement). Além disso, o sono NREM se divide em 3 estágios: N1, N2 e N3 (sono de ondas lentas). Ao longo da evolução, os seres humanos se adaptaram para permanecer em vigília durante o ciclo claro e realizar o período de descanso durante o ciclo escuro. Este processo, denominado ciclo vigília-sono, é regulado por uma complexa circuitaria neural que está sob controle do núcleo supraquiasmático (NSQ) localizado no hipotálamo, sendo este considerado o relógio central do organismo.

Há 30 anos, Borbély propôs um modelo de regulação do sono através de dois processos: homeostático e circadiano (BORBÉLY, 1982; BORBÉLY; DAAN; WIRZ‐JUSTICE; DEBOER, 2016). Este modelo impactou fortemente diversas pesquisas relacionadas a sono e ritmos biológicos, e atualmente ainda permanece dominante para explicar como ocorre a regulação do sono. Portanto, este modelo será utilizado neste artigo

Processo homeostático (S)

O autor descreve que o processo homeostático se refere ao acúmulo de fadiga ao longo do dia. Desta forma, quanto maior for o nível de fadiga, maior será a propensão ao sono. Além disso, o sono de ondas lentas é a principal característica do processo S durante o sono, enquanto a atividade de ondas teta é um marcador deste processo durante a vigília (BORB; ACHERMANN, 1999).

Processo circadiano (C)

Por outro lado, o autor descreve que o processo circadiano se refere aos fatores não controláveis de forma voluntária, como a regulação endógena e rítmica de funções do organismo. Como exemplo, a oscilação dos valores da temperatura central ao longo do dia e a secreção de melatonina. Quando a curva do processo C atinge seu maior ponto, ocorre maior propensão à vigília e, por outro lado, quando atinge seu menor ponto, ocorre maior propensão ao sono.

Como mencionado anteriormente, o ciclo vigília-sono é controlado pelo núcleo supraquiasmático, que recebe a informação luminosa através do trato retino-hipotalâmico. De forma resumida, esta regulação dentro do NSQ ocorre através dos genes CLOCK e BMAL1, e das proteínas PER e CRY. No núcleo da célula, os genes CLOCK e BMAL1 estimulam a síntese das proteínas PER e CRY, que são direcionadas ao citoplasma e, após serem fosforiladas, são enviadas de volta ao núcleo. Lá, estas proteínas inibirão a ação do CLOCK e BMAL1 através de feedback negativo. Este looping dura aproximadamente 24 horas e estes genes são responsáveis pela regulação de todas as funções orgânicas durante o ciclo claro-escuro (PEREIRA; TUFIK; PEDRAZZOLI, 2009).

Relação bidirecional entre os processos C e S

Os dois processos são regulados de forma independente, mas, apesar disto, são complementares e se relacionam diretamente. Especificamente, quanto maior for a distância entre as curvas dos processos C e S, maior será a propensão ao sono. Ou seja, em outras palavras, a maior propensão ao sono ocorre quando o nível de fadiga está elevado (caracterizado pelo processo S) e a projeção de sinais para a manutenção da vigília está baixa (caracterizado pelo processo C). A figura abaixo ilustra esta relação.

entre os processos homeostático e circadiano. Adaptado de (HARTMANN, 2015)

Estudos com privação de sono evidenciam tanto os componentes circadianos como os componentes homeostáticos (GOEL; BASNER; RAO; DINGES, 2013). Nestes estudos, o desempenho cognitivo, caracterizado pelo tempo de reação, não aumenta de forma linear conforme a privação de sono avança. Em vez disso, ocorrem melhorias e prejuízos ao longo do dia, decorrente da influência dos fatores circadianos.

Aplicações do modelo

Nossa sociedade transformou a relação com o trabalho após o advento da energia elétrica. Assim, vivemos hoje em uma sociedade que funciona 24 horas por dia, 7 dias por semana (denominada sociedade 24/7) e que, em ordem de ser capaz de realizar todas obrigações e responsabilidades, dispõe de cada vez menos tempo para dormir e descansar. Neste aspecto, alguns indivíduos necessitam realizar suas atividades laborais durante o período escuro do dia quando, na verdade, deveriam dormir neste horário. Assim, o desempenho tende a ser reduzido neste momento, bem como aumenta-se a probabilidade de ocorrência de acidentes e desenvolvimento de doenças (devido à redução das defesas imunológicas do organismo (FOLKARD; TUCKER, 2003; SILVA; GUERREIRO; ANDRADE; STIELER et al., 2020). Portanto, estes trabalhadores estão em situação de risco elevado para acidentes e isto deve ser levado em consideração no momento de organizar a escala de trabalho, bem como a estruturação de todo o ambiente (iluminação, temperatura, alimentação e avaliação de saúde acerca de distúrbios de sono e hábitos de vida).

            Por outro lado, desalinhamento semelhante é experienciado por indivíduos que, ao viajar, atravessam mais de 3 fusos horários. Os sintomas incluem redução do desempenho cognitivo, distúrbios gastrointestinais, sonolência diurna excessiva, insônia e despertares noturnos. Isto ocorre devido ao desalinhamento entre o processo circadiano do local de origem e destino em relação ao processo homeostático, cuja adaptação ocorre a uma taxa de aproximadamente 1 dia para cada fuso atravessado (WATERHOUSE; REILLY; ATKINSON; EDWARDS, 2007).

Avaliação do padrão de sono

A actigrafia é uma técnica não invasiva que pode ser utilizada para avaliar o padrão de sono e do ritmo vigília-sono. O actígrafo é um dispositivo semelhante a um relógio de punho que contém sensores de luz, movimento e temperatura. Assim, através destas informações, é possível extrair dados a respeito de variáveis como tempo total de sono, latência para início do sono, tempo acordado após início do sono, eficiência de sono, tempo em vigília e variáveis relacionadas ao ritmo, como cosinor, espectograma, periodograma, e variáveis não paramétricas como L5, M10, IS e IV.

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