Ritmo Circadiano

Humanos, animais, plantas e até mesmo microrganismos apresentam ritmo circadiano, isto é, variações que se repetem num período quase igual ao dia terrestre.

O ritmo circadiano é o conjunto de comportamentos físicos, mentais e comportamentais que os seres vivos experienciam ao longo de um ciclo. A duração do ritmo circadiano é diferente de pessoa para pessoa, podendo variar entre 23,5 horas e 24,5 horas. Em média, o valor é um pouco superior a 24 horas. Por este motivo, numa situação em que não é possível observar a luz do sol, este relógio biológico tende a dessincronizar-se gradualmente do ciclo diurno.

Apesar de comumente se relacionar o ritmo circadiano ao adormecer e acordar, este controla muitas outras funções biológicas, entre as quais a fome e a sede, a temperatura corporal, a frequência cardíaca e a pressão sanguínea.

Como funciona?

O ritmo circadiano é gerado pelo núcleo supraquiasmático, uma estrutura cerebral localizada no hipotálamo. Tal como o nome indica, o núcleo encontra-se acima (“supra”) do ponto de quiasma (“quiasmático”) ocular, isto é, o local onde os nervos que vêm de cada um dos olhos se cruzam. Esta localização permite ao núcleo ter informação sobre a luz captada pelos olhos, identificando períodos diurnos e noturnos.

O núcleo supraquiasmático regula a libertação de melatonina, uma hormona produzida pela glândula pineal, durante a noite. O seu papel é atuar como um mensageiro que avisa o organismo que já escureceu.

Apesar da sua importância em induzir o sono e o acordar, a melatonina não age sozinha para regular estes acontecimentos. Ao longo do dia, uma pequena molécula chamada adenosina vai sendo acumulada no cérebro. Quanto mais tempo se passa acordado, maior a concentração desta molécula, que exerce “pressão” no cérebro para que o sono aconteça. A adenosina é reciclada apenas durante o sono, permitindo a diminuição da sua concentração.

Assim, é a ação conjunta da melatonina com a adenosina que regulam o sono. É por este motivo que os comprimidos de melatonina, muitas vezes recomendados para ajudar a adormecer, não são totalmente eficazes, pois mimetizam apenas uma parte do sistema responsável pelo ciclo do sono.

Localização do núcleo supraquiasmático e outras estruturas cerebrais. Adaptado de Wikimedia Commons.

Porque existe?

Pensa-se que terão sido as cianobactérias as primeiras a possuir um ritmo circadiano. Estas bactérias foram umas das responsáveis pela produção do oxigénio na atmosfera da Terra, há cerca de 2,5 mil milhões de anos.

O ritmo circadiano é essencial para a adaptação ao meio ambiente. Por este motivo, ao longo da evolução, os seres vivos com um ritmo circadiano mais próximo das 24 horas de duração de um dia terrestre foram sendo selecionados positivamente – isto é, foram capazes de se reproduzir mais e originar descendência.

Este ciclo é essencial para preparar o organismo para mudanças previsíveis no meio ambiente. A título de exemplo, a existência de animais diurnos e noturnos constitui um mecanismo de sobrevivência, que permite reduzir a competição por recursos e a exposição a predadores.

Perturbação do ritmo circadiano

Existem vários fatores capazes de provocar perturbações do ritmo circadiano. Alguns exemplos são a exposição a luzes artificiais durante a noite, hábitos irregulares de alimentação e condições médicas, como a ansiedade. No entanto, uma parte considerável das perturbações derivam de problemas do sono.

Atualmente, uma grande percentagem da população dorme menos do que o tempo biologicamente necessário. A deficiência crónica de sono tem implicações que ultrapassam o cansaço, refletindo-se no desenvolvimento de problemas cardíacos, obesidade, depressão, cancros, entre outros. A privação do sono foi mesmo considerada uma epidemia da saúde pública pelo Centro de Controlo e Prevenção de Doenças, dos Estados Unidos da América.

O “jet lag” é um fenómeno resultante de viagens para diferentes fusos horários, que provoca fadiga severa. Isto acontece precisamente devido ao desalinhamento entre o ritmo circadiano do organismo e o novo ambiente. O núcleo supraquiasmático é capaz de ajustar-se ao novo fuso horário a uma velocidade de cerca de 1 hora por dia. Assim, uma viagem de Portugal, cujo fuso horário é GMT+1, para o Japão, onde o fuso é GMT+9, requer 8 dias de adaptação.

Um outro exemplo são os transtornos de sono relacionados com a realização de turnos noturnos, causado por conflitos entre o horário de trabalho e o ritmo circadiano natural. As consequências fisiológicas deste problema vão muito além do cansaço extremo e da redução de capacidade cognitiva. Em 2020, a Agência Internacional para a Investigação do Cancro classificou o trabalho em turnos noturnos como sendo “provavelmente cancerígeno”.

Efeitos de deprivação do sono. Em 1996, os Recordes Mundiais do Guiness deixaram de considerar recordes de privação do sono, por causa dos graves efeitos para a saúde de longos períodos de tempo sem dormir. Adaptado de Mikael Häggström, Wikimedia Commons.

De uma forma geral, a vida na Terra está altamente dependente do bom funcionamento do ritmo circadiano. A manutenção deste ritmo pode ser conseguida através da criação de hábitos regulares de sono, uma alimentação equilibrada, evitar exposição a luzes artificiais antes de ir dormir e a realização de exercício físico.

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Texto por Isabel Sousa. Revisto por Joana Silva.