Ritmos circadianos

Mestre em Ecologia e Recursos Naturais (UFSCAR, 2019)
Bacharel em Ciências Biológicas (UNIFESP, 2015)

O corpo tem seu metabolismo controlado por um relógio biológico que determina períodos de maior e menor energia, que ocorrem diretamente relacionados com o ciclo claro/escuro da luz solar. Estes ciclos são físicos, mentais e comportamentais e recebem o nome de ritmos circadianos. O melhor exemplo de um ritmo circadiano seria a rotina de sono de maior parte da população, que envolve ficar ativo e desperto ao longo do dia e sentir cansaço e dormir no período noturno.

A cronobiologia estuda os ritmos circadianos que ocorrem não somente em seres humanos, mas também em outros animais, plantas e até mesmo microrganismos. Nos vertebrados, o relógio circadiano se encontra no núcleo supraquiasmático, uma pequena região do hipotálamo localizada acima do quiasma dos nervos ópticos. Através de estímulos ambientais recebidos pelas células do gânglio fotossensível da retina, este relógio controla diversos mecanismos de controle sistêmico que oscilam em ritmos próximos a 24 horas. Alguns dos mecanismos controlados desta forma incluem a temperatura corporal e a liberação de hormônios que, através da corrente sanguínea, atingem tecidos alvo e induzem seus efeitos circadianos (de estimulo ou inibição de atividade).

Embora os mecanismos específicos do controle total do relógio biológico sejam ainda obscuros e tema de muitos estudos, evidencias demonstram que o controle parece ocorrem de modo muito fino, iniciando-se no DNA das células. Processos de regulação gênica, causando maior ou menor síntese proteica, por exemplo, ocorrem de modo a favorecer a ocorrência dos ritmos circadianos estabelecidos em todo o organismo. Apesar do controle central ser feito pelo cérebro, o sistema digestivo parece ter certa autonomia, oscilando através de temperatura, taxa de oxigenação e principalmente com o ritmo alimentar. Isto demonstra que uma série de tecidos específicos possuem células osciladoras autônomas que, apesar de acompanhar os comandos cerebrais, funcionam em seu próprio ritmo.

Existem muitas exceções na natureza em relação aos ritmos circadianos. Organismos que vivem nos polos, por exemplo, recebem pouca ou nenhuma luz solar no inverno, podendo ou não obedecer um ritmo metabólico de 24 horas. Ursos polares hibernam no período de menor incidência solar, mas obedecem a ciclos rítmicos de 24 horas quando despertos no verão. Muitos animais, insetos e plantas são adaptados ao escuro e não possuem seus ritmos circadianos relacionados às horas de claro/escuro do dia.

Quando viajamos de avião para locais muito distantes nos movemos milhares de quilômetros em poucas horas. Isso pode causar o jet lag, uma condição fisiológica relacionada a desregulação dos ritmos circadianos. Isso porque o relógio biológico interno não coincide com o período do dia do novo local em que a pessoa se encontra, causando cansaço e fraqueza física em períodos claros e um estado de alerta e de excitação durante a noite. Em pouco tempo, contudo, nosso organismo é capaz de se adaptar e corrigir essa diferença. O mesmo ocorre com pessoas que passam a ter uma rotina de trabalho noturna. A melatonina, hormônio que induz sonolência, é liberado quando o nervo ótico detecta redução na intensidade de luz externa. Pessoas que trabalham no período da noite buscam se isolar em ambientes escuros ao longo do dia, o que lhes auxilia a dormir e estarem despertas durante a noite. Muitas doenças, como a diabetes, podem afetar os ritmos circadianos do organismo causando insônia, irritabilidade, ansiedade e depressão. A obesidade também tem sido ligada a desregulação do relógio biológico.

Referências:

Froy, O. (2009). Metabolism and circadian rhythms—implications for obesity. Endocrine reviews31(1), 1-24.

Helfrich-förster, C., Stengl, M., & Homberg, U. (1998). Organization of the circadian system in insects. Chronobiology international15(6), 567-594.

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Rusak, B. & Zucker, I. (1979). Neural regulation of circadian rhythms. Physiological reviews59(3), 449-526.

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