Fisiologia do SN: Sono, Memória e Reflexos Homeostáticos

1. Ciclos de Sono e Equilíbrio Neuroendócrino

Descreva os ciclos de sono. Descreva e caracterize as modificações biológicas que neles ocorrem. Descreva as relações de cada um dos ciclos de sono e do grande ciclo vigília-sono com o equilíbrio neuroendócrino.

Existem dois tipos de sono: REM (Rapid Eye Movement) e Não-REM.

Sono REM (Movimento Rápido dos Olhos)

• Caracteriza-se pela paralisia de todos os músculos, exceto os músculos oculomotores e os do ouvido médio.
• Existe grande atividade cerebral, com aumento da Frequência Cardíaca (FC), Frequência Respiratória (FR) e Pressão Arterial (PA).
• O sistema termorregulador é inibido, e há diminuição do tónus muscular.
• É nesta fase que ocorre o sonho.
• Ocorrem processos de gravação de memória a longo prazo no hipocampo, pela síntese de macromoléculas de RNA.
• Estão ativados o sistema simpático, o tálamo e o locus coeruleus.
• No sono REM, todas as neuro-hormonas cessam de ser secretadas.

Sono Não-REM (Sono Profundo)

• O ritmo das ondas alfa diminui, e o ritmo das ondas delta aumenta.
• Dá-se uma diminuição global das funções vegetativas, com predomínio parassimpático.
• Nesta fase, há libertação de GH (Hormona do Crescimento) e gonadotrofinas.
• Verifica-se uma diminuição da PA, FC e FR.

Vigília

Durante a vigília, existe grande quantidade de acetilcolina proveniente da formação reticular ascendente. Estão também ativados os sistemas aminérgicos, com aumento da 5-HT (Serotonina) e da noradrenalina.

O sono REM diminui ao longo da vida.

2. Estruturas Nervosas e Memória

Das estruturas nervosas implicadas na memória, duas têm um papel relevante: amígdala e hipocampo. Qual é o papel da amígdala na memória e quais os principais neurotransmissores implicados?

O hipocampo está associado à memorização a longo prazo. É crucial para a aquisição de novos conhecimentos declarativos.

A amígdala tem grande importância na componente afetiva da memória. Intervém grandemente na consolidação da memória emocional. A lesão simultânea da amígdala e do hipocampo leva a alterações graves do comportamento.

Os principais neurotransmissores implicados são a Acetilcolina (Ach) e a noradrenalina.

3. Relações entre Ciclos de Sono, Vigília-Sono e Metabolismo

Estabeleça as relações entre ciclos de sono, ciclo vigília-sono e metabolismo geral. Desenvolva especialmente as relações com a excreção máxima de hormonas e a atividade física.

A alternância sono-vigília constitui um ritmo biológico circadiano intrínseco, embora sujeito a influências externas, em que os dois ciclos se encontram associados e interdependentes.

Vigília e Hormonas

Na vigília, o sistema colinérgico está bastante ativo, assim como o sistema da histamina (aumento da histamina) e o sistema aminérgico (aumento da 5-HT e da noradrenalina). Nesta fase, os núcleos talâmicos estão inibidos.

Quando começa a haver declínio da libertação de cortisol, começa a aparecer o cansaço e o sono. Minutos antes de acordar, o cortisol está no seu pico máximo.

Ciclo Sono

Durante o sono, há alternâncias entre sono REM e sono Não-REM. Os intervalos do Não-REM são grandes no início do sono e vão diminuindo ao longo do sono.

Sequência Típica:

1. Vigília
2. Sono Não-REM
3. Sono REM
4. Sono Não-REM
5. Sono REM
6. Sono Não-REM
7. Vigília

Atividade Física e Sono

Um dia de trabalho físico intenso aumenta os períodos de sono profundo (Sono Não-REM), no qual os músculos descansam. No sono REM, embora não exista tónus muscular, os músculos também não descansam ativamente.

No sono REM, há grande atividade ocular e é muito difícil acordar a pessoa, embora o cérebro esteja muito ativo. A pessoa não fala (no sono Não-REM podem ser articuladas algumas palavras) e está completamente paralisada. Nos machos, verifica-se ereção (fenómeno paradoxal).

4. Características do Sono REM e Não-REM e Homeostasia

Descreva as características do sono Não-REM e do sono REM e diga qual o papel destes dois ciclos no equilíbrio homeostático.

Sono Não-REM (Repousante)

O sono Não-REM é o tipo de sono profundo e repousante, que predomina durante a primeira hora do sono. É dividido em quatro estágios e caracteriza-se por um padrão de ondas lentas rítmicas que indicam sincronização. Está associado a uma diminuição do tónus vascular periférico, bem como a uma diminuição de muitas outras funções vegetativas do organismo:

• ↓ FC (Frequência Cardíaca)
• ↓ FR (Frequência Respiratória)
• ↓ PA (Pressão Arterial)
• ↓ Sudação
• ↓ Intensidade do metabolismo de base
• ↓ Temperatura corporal

A atividade cerebral está também diminuída.

Sono REM (Ativo)

Episódios de sono REM ocorrem periodicamente durante o sono. Esta fase do sono caracteriza-se por uma atividade rápida registada no EEG. Durante esta fase, ocorrem movimentos oculares rápidos, mas há uma acentuada redução do tónus muscular do resto do corpo. A temperatura, FC e FR também descem, mas menos que no sono Não-REM. Verifica-se, no sono REM, uma irregularidade característica da FC e FR. O cérebro está bastante ativo nesta fase do sono, que é essencial para a maturação cerebral na criança, bem como para os processos de memória ao longo da vida.

Papel Homeostático

O sono faz parte de um sistema de homeostasia. Por exemplo, é durante o sono que se dá o primeiro grande pico de GH (Hormona do Crescimento), mais concretamente na primeira fase do sono profundo (Não-REM).

Verificou-se que em indivíduos que se deitam mais cedo existe uma maior quantidade de GH do que naqueles que se deitam mais tarde.

Por outro lado, o sono é também importante para o ritmo circadiano ACTH/cortisol. Verifica-se que as maiores elevações de ACTH se dão pela manhã, antes do despertar.

O nível plasmático de prolactina aumenta também durante o sono. Esta elevação começa após o início do sono (Sono Não-REM) e persiste por todo o período de sono. Durante o sono, há diminuição da temperatura corporal com a diminuição da intensidade do metabolismo de base (Sono Não-REM).

5. Mecanismo de Regulação da TA e FC

Que mecanismo é despertado quando há um desequilíbrio súbito da TA e da frequência cardíaca? Qual o componente do SN envolvido?

Quando há, por exemplo, um súbito aumento da TA e FC, é ativado o reflexo barorreceptor. O componente do Sistema Nervoso envolvido é o Sistema Nervoso Autónomo (SNA).

O Reflexo Barorreceptor

Os mecanorreceptores (barorreceptores) estão localizados na crossa da aorta, no início da carótida interna, nas paredes da artéria pulmonar e nas aurículas. Estes recetores são estimulados pela dilatação da parede dos vasos provocada pelo aumento da pressão dentro dos mesmos.

Estes recetores estimulados enviam fibras aferentes nervosas (via nervo vago e glossofaríngeo) para o bulbo. Vias eferentes são asseguradas pelas fibras do sistema simpático e parassimpático (SNA).

• Aumento da TA: O aumento da descarga nos barorreceptores inibe a descarga tónica dos nervos vasoconstritores e excita a inervação vagal do coração, provocando vasodilatação, venodilatação, queda da pressão arterial, bradicardia e redução do débito cardíaco.
• Diminuição da TA: Uma diminuição súbita da pressão arterial torna os barorreceptores inativos. Não há efeito inibitório a nível do centro vasomotor, que se torna mais ativo que o habitual, produzindo elevação da TA.