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Instrumentos do Sono

Não é de hoje que problemas de sono são tratados como um problema que afeta uma boa parte da população.

Em 2003, um estudo afirmou que cerca de 70 milhões de cidadãos dos estados unidos da américa sofrem com algum tipo de privação ou restrição crônica de sono. Este número corresponderia a quase um quarto de pessoas do país, ou seja, a cada 4 pessoas, uma sofria com algum tipo de problema de sono.
(National Heart, Lung, and Blood Institute). 2003. National Sleep Disorders Research Plan, 2003. Bethesda, MD: National Institutes of Health.

E a grande questão, é que as consequências podem ser muito graves, tanto para saúde quanto para o convívio social, de forma geral, problemas de desempenho em suas tarefas diárias, desde no estudo, quanto para atividades de trabalho. Em um contexto econômico, estima-se que apenas nos Estados Unidos da América gera um impacto econômico de mais de 400 bilhões de dólares anualmente.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28983434/

Estes problemas econômicos estão relacionados à diversas causas que o sono tem um impacto direto, desde acidentes de trânsito, nos quais os motoristas acabam dormindo ao volante a uma maior prevalência de acidentes de trabalho em indivíduos que tem uma maior sonolência. Mesmo os profissionais da saúde, não ficam fora desta estatística: plantonistas noturnos cometem três vezes mais erros médicos do que indivíduos com a carga horária regular.

Desta forma, fica claro que manter bons hábitos de sono é importante. Mas como fazer isso nos dias atuais?

Devido à grande pandemia pelo COVID 19, muitas pessoas começaram a relatar mais problemas de sono. Em um senso realizado no mundo todo para o dia mundial do sono de 2021, foi observado que cerca da metade da população não está satisfeita com sua rotina de sono, sendo que na média geral, as pessoas dormem cerca de 6.9 horas por noite durante os dias de semana, valores que são menores do que os recomendados pela OMS como ideais para uma boa noite de sono.

https://www.usa.philips.com/c-e/smartsleep/campaign/world-sleep-day


Mas o que acontece quando se dorme menos?

Os estágios de sono são normalmente agrupados em ciclos, nos quais se repetem ao longo da fase de sono dos indivíduos, modificando o seu padrão ao longo do tempo. Em indivíduos com hábitos saudáveis, em uma noite de sono estes ciclos se repetem de quatro a seis vezes.

O método considerado padrão ouro para a detecção de problemas de sono é a polissonografia (PSG). A partir da análise da PSG é possível identificar parâmetros estruturais do sono, o qual é baseado no padrão de ondas cerebrais provenientes do eletroencefalograma, da atividade muscular e do oculograma.(Douglas et al. 1992)

A partir destes dados, é possível a caracterização de cada estágio do sono, que são divididos em cinco eventos distintos:

  • No estágio 1, há uma presença de ondas cerebrais de baixa frequência e amplitude (ondas teta), diminuição da atividade muscular, respiração, frequência cardíaca e baixa movimentação ocular.
  • O estágio 2 é caracterizado pela presença de complexo K, fusos do sono e ausência de movimentos oculares, com os batimentos cardíacos e respiração diminuindo ainda mais, com uma maior relaxamento muscular.
  • Nos estágios 3 e 4, há uma presença de ondas de grande amplitude e baixa frequência (ondas delta). Conhecido como sono profundo, é nesta etapa que vai gerar a sensação de sono reparadora, tendo uma duração maior na primeira metade da fase do sono.


No sono REM, também conhecido como sono paradoxal, ocorre acentuada redução ou ausência do tônus muscular, movimentos oculares rápidos e ondas em dente de serra, similar com a da vigília . É no sono REM que ocorre a maioria dos sonhos, sendo esta etapa muito importante para  consolidação da memória e aprendizagem e outros processos cognitivos.

A redução da duração do sono, podem gerar déficits cognitivos que estão associados com perda na estabilidade da estrutura do sono. Estudos recentes demonstram que déficits cognitivos envolvendo aspectos de memória, aprendizagem e atenção podem estar associados com uma modificação nos padrões de sono analisados por PSG (Alhola and Polo-kantola 2007; Fullagar et al. 2015; Neu and Linkowski 2010; Thomas et al. 2000b).

Adicionalmente, a partir dos dados provenientes da polissonografia, é possível avaliar se os indivíduos têm uma duração de sono total satisfatória, uma vez que é possível detectar as etapas dos estágios e identificar se não há rupturas abruptas entre eles (Michaelson et al. 2006; Su et al. 2004).

O grande problema envolvendo estudos de polissonografia é a incapacidade do acompanhamento longitudinal na rotina natural das pessoas. Estes testes são usualmente feitos dentro do ambiente de laboratório com diversos instrumentos conectados que podem vir além de dificultar o indivíduo a dormir, não ser possível fazer um acompanhamento ao longo de vários dias consecutivos. Adicionalmente, por se tratar de um exame muito especifico, a oferta deste exame não é tão abrangente, e tem um custo que pode ser inacessível para boa parte da população.

Para solucionar este problema, dispositivos portáteis podem ser utilizados para realizar um exame polissonográfico, de forma mais simplificada, no ambiente domiciliar. Estudos recentes demonstram que equipamentos de EEG portáteis, como o DREEM, são capazes de gerar hipnogramas de forma automatizada, no qual é possível detectar os estágios de sono, com uma precisão que pode chegar a  mais de 90% quando comparado com análises realizadas por especialistas (Arnal et al. date unknown; Kanbi 2020).

O custo muito mais baixo quando comparado com equipamentos convencionais, a facilidade do uso, e a possibilidade de ter os sinais brutos são pontos positivos que geram a possibilidade da utilização destes equipamentos em coletas longitudinais com acompanhamento fora do ambiente laboratorial.

Mas apesar de ser um equipamento que tem a opção para o usuário final, ainda é algo que deve ser usado na cabeça durante a fase do sono, o que pode vir a incomodar boa parte dos usuários se for necessário usar por um longo período de tempo, além de que analisa apenas a etapa de sono. Apesar do sono ocorrer a noite, esta fase está totalmente ligada com a fase de vigília, sendo que o estudo do ciclo sono/vigília por completo gera mais informação sobre como esta a organização temporal da ritmicidade do ciclo sono/vigilia do sujeito com os estímulos do ambiente .

De forma a avaliar o sono e a ritmicidade circadiana, comumente são utilizados métodos subjetivos como diários de sono e atividades. No entanto, estas ferramentas tem o problema de depender da resposta declarada do paciente/sujeito, o que pode vir a comprometer os resultados. Uma ferramenta mais objetiva para o monitoramento da atividade diária, é o uso de actímetros.

A actimetria é um método não-invasivo para analisar o ritmo sono-vigília por longos períodos, de dias a meses. É baseada no monitoramento contínuo dos movimentos do usuário de forma a identificar fases de atividade e descanso. A grande vantagem da actimetria é a de fornecer informação dos hábitos do indivíduo no seu ambiente natural por um longo período de tempo (Martin and Hakim 2011).

Quando falamos de monitor de atividades, existe um rol de equipamentos que realizam estes procedimentos voltados para usuário final. Se realizar uma busca na play Play Store ou na App Store de um smartphone Android ou iOS, é possível encontrar alguns aplicativos, gratuitos e pagos que propõem registrar e analisar tanto o sono quanto o nível de atividade durante o dia. No entanto, depender de um aparelho celular ligado 24 horas junto de você por todo segundo pode ser uma tarefa complicada. Seja por autonomia do aparelho, ou até mesmo pela dificuldade de ficar o tempo todo portando o mesmo.

Um outro problema que deve ser considerado, é a de que, apesar da maioria dos aparelhos terem acelerômetros, que são os dispositivos utilizados para registros dos movimentos, não há uma padronização de modelos, comprometendo assim a reprodutibilidade dos resultados quando utilizados aparelhos diferentes. 

Mas ainda assim o uso de aplicativos que monitoram a atividade e o sono se popularizou, com uma tendência de crescimento ainda maior com a facilidade de acesso aos Smartwatchs. Os Smartwatchs, que são produzidos pelas grandes empresas ligadas à produção de smartphones, como a Apple, Samsung e também por empresas voltadas a monitoramento de atividade física, como a Garmin e Polar, desenvolveram uma série de produtos que unem o monitoramento da atividade dos sujeitos com dados de localização por satélite, bem como batimentos cardíacos, entre outras variáveis fisiológicas que pode ser utilizadas dentro de um sistema de monitoramento. Desta forma, os smartwatchs parecem ser uma solução interessante para o monitoramento do sono e da expressão do ciclo sono/vigilia nos indivíduos.

Realmente, os smartwatchs podem ser uma boa solução para o usuário final, que quer acompanhar sem muito compromisso como que está sua rotina de atividade diária, bem como a duração de seu sono. No entanto, ainda o problema de variabilidade de sistemas e de hardware pode vir afetar a reprodutibilidade, além de que produtos para usuário final geralmente estão relacionados com análises nas quais não é possível explorar os resultados de forma a analisar de uma maneira mais minuciosas. Desta forma, a utilização de actímetros voltados para a pesquisa e monitoramento clinico são essenciais quando estamos falando do tratamento e identificação inicial  de distúrbios de sono e ritmo.

E quando falamos de aparelhos mais precisos, a partir da analise da actimetria é possível obter parâmetros que caracterizam a expressão da ritmicidade circadiana em relação ao ritmo de atividade e repouso, como indicadores de fase de ritmos, bem como parâmetros que quantificam níveis de atividade, repouso, potência e estabilidade do ritmo circadiano e da qualidade do sono (Gonçalves et al. 2014; Martin and Hakim 2011). O custo muito mais baixo quando comparado com equipamentos de PSG, a facilidade do uso, e a possibilidade de ter os sinais brutos são pontos positivos que geram a possibilidade da utilização destes equipamentos em coletas longitudinais com acompanhamento fora do ambiente laboratorial.

E quando falamos de aparelhos de actimetria, alguns pontos são muito importantes na escolha do equipamento: robustez do equipamento, autonomia, precisão, liberdade na análise dos dados.

Um aparelho deve ser confiável, resistente à intempéries do uso, uma vez que geralmente são utilizados no punho. Também deve ter uma autonomia sem a necessidade de recarregar por um longo período de tempo pois muitos distúrbios de sono são comumente identificados após uma analise do ritmo sono/vigila de vários dias. Sendo que alguns autores afirmam que para uma analise criteriosa da expressão circadiana e do sono é necessário pelo menos 9 dias ininterruptos de coleta.

É necessário ter um equipamento com uma alta precisão e reprodutibilidade dos dados coletados, o que é essencial pra qualquer diagnostico clinico e trabalho de pesquisa. E por fim, deve proporcionar uma liberdade para a exploração dos dados brutos, uma vez que muitas vezes uma análise mais aprofundada por um especialista, tendo a liberdade de manipular os dados, selecionar janelas temporais específicas para a  análise é o que vai ser crucial para uma identificação de parâmetros de sono de forma a caracterizar a rotina dos pacientes e indivíduos analisados.

Adicionalmente, quanto mais informação for possível coletar em um mesmo aparelho, mais interessante será a análise, e mais resultados poderão ser explorados. Quando se trata de sono e ritmo circadiano, a interação com a luz ambiental é algo muito importante, mas muitas vezes ignorada até mesmo por pesquisadores da área. Outro aspecto é informações sobre as condições fisiológicas do organismo.
Muitos estudos já foram realizados e publicados relacionando a expressão do ritmo da temperatura periférica com os parâmetros de sono e vigília. No qual uma estabilidade do ritmo entre os dois ciclos significa uma melhor organização temporal do organismo do indivíduo. O que consequentemente significa uma melhor qualidade de sono e de vida do sujeito.

Com base nestas informações, é possível entender e conhecer um pouco das ferramentas e dispositivos que são mais comumente utilizados para a avaliação do sono e detecção de distúrbios ligados aos problemas de sono ou ritmo circadiano. De acordo com a necessidade, custo benefício, e confiabilidade de uso, cabe você a avaliar e escolher qual é o equipamento ideal para o seu uso profissional.

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