1. INTRODUÇÃO À CRONOBIOLOGIA
PROF. LEANDRO DUARTE
Centro de Ciências da Saúde/UFRB
Grupo Multidisciplinar de Desenvolvimento e Ritmos Biológicos
Instituto de Ciências Biomédicas da USP

2. Cronobiologia
Cronobiologia
O que é?
onde/quando surgiu?
Para que serve?
Exemplos de perguntas atuais

6. Cronobiologia
Ritmos Biológicos
exemplos

7. Cronobiologia
Ciclo vigília/sono humano

8. FISIOLOGIA
&
CRONOBIOLOGIA

9. FISIOLOGIA MODERNA
• 1813-1868: Claude
Bernard
• Função Glicogênica
do Fígado e curare
• millieu intèrieur

10. Ciência experimental
Penso que importa muito dirigir desde cedo o espírito dos alunos
para a ciência experimental ativa,
fazendo-lhes compreender que ela se desenvolve nos
laboratórios,
em vez de lhes deixar acreditar que reside nos livros e na
interpretação
dos escritos dos antigos.
“Pai” da moderna Fisiologia
Experimental
1865 “Introdução ao Estudo da
Medicina Experimental”

11. ÁGUA
CONTEÚDO SALINO DO SANGUE
AÇÚCAR
PROTEÍNAS 1926: Walter Cannon (elaboração
GORDURAS do termo => homoio, similar,
parecido
CÁLCIO stasis, parada
OXIGÊNIO Busca constante do equilíbrio
“Sabedoria do Corpo” 1946
ÁCIDO/BASE
TEMPERATURA
SISTEMA NERVOSO

13. Hipovolemia HIPOTÁLAMO
Dor – Estresse
Hipoglicemia
CRH
(-)
Mecanismo de retroalimentação ADENOHIPÓFISE
homeostático da secreção de Cortisol
(-) ACTH
Cortisol Adrenal

14. Variáveis fisiológicas
Valores Faixa de Valores limites Unidades
normais normalidade (Quase letais ou
letais )
Oxigênio (O2) 40 35 - 45 10 – 1.000 mmHg
Diox. Carb. 40 35 - 45 5 - 80 mmHg
(CO2)
Na+ 142 138 - 146 115 - 175 mmol/L
K+ 4,2 3,8 – 5,0 1,5 – 9,0 mmol/L
Ca2+ 1,2 1,0 – 1,4 0,5 – 2,0 mmol/L
Cl- 108 103 - 112 70 - 130 mmol/L
HCO3- 28 24 - 32 8 - 45 mmol/L
Glicose 85 75 - 95 20 – 1.500 mg/dL
Temp. corp. 36,5 36 - 37 18,3 – 43,3 o
C
pH 7,4 7,3 – 7,5 6,9 – 8,0 pH

15. EXERCÍCIO FÍSICO
Contração muscular Calor
Sangue
Hipotálamo anterior Simpático
(área pré-optica)
Vasodilatação
Calor
Hipotálamo posterior Receptores periféricos

16. Qual é a nossa temperatura
normal?

18. TEMPATILUMI

19. Temperatura Central (24h)
Sono secundário
38 Sono principal
Efeito “exercício”
37
36
35
Efeito “feijoada”
34
vigília Porque a temperatura
oscila?
33
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
tempo (horas)

21. Os ritmos biológicos são apenas resposta à
ciclicidade do ambiente?
de Mairan,
1729

25. 12 15 18 21 00 03 06 09 12 15 18 21 00 03 06 09 12
dias

26. 12 15 18 21 00 03 06 09 12 15 18 21 00 03 06 09 12
dias

27. 12 15 18 21 00 03 06 09 12 15 18 21 00 03 06 09 12
dias

28. Isolamento Temporal em Caverna

31. Atividade/Repouso
Rítmico
Atividade/Repouso
Arrítmico

33. Núcleos supraquiasmáticos
(Moore & Lenn, 1972)

34. 2)
τ
P
Osciladores
RITMO EM LIVRE CURSO
RITMO ARRASTADO

35. Cronobiologia
Sincronização ocorre por
arrastamento

36. RITMO
SINCRONIZADO
dias
RITMO EM
LIVRE CURSO

39. Depressão e ritmo de
atividade/repouso
“O tempo do eu não está no mesmo ritmo que o tempo do mundo”

44. Hipovolemia HIPOTÁLAMO
Dor – Estresse
Hipoglicemia NSQ
CRH
(-)
ADENOHIPÓFISE
(-) ACTH
Cortisol Adrenal
Células do córtex da adrenal in vitro

45. Alguns ritmos biológicos…

48. Cronobiologia
Circadianos
Ciclo vigília/sono
Temperatura corporal

49. Cronobiologia
Ultradianos
Batimentos cardíacos
Movimentos respiratórios

50. Cronobiologia
Infradianos
Ciclo menstrual
Reprodução

51. 1000
1200
1400
1600
1800
2000
200
400
600
800
0
6:00
MESOR
12:00
18:00
0:00
6:00
12:00
18:00
0:00
6:00
Período
12:00
curva
ajustada
18:00
0:00
6:00
12:00
18:00
0:00
PARÂMETROSAMPLITUDE
6:00
12:00
ACROFASE
18:00
0:00

52. A GLÂNDULA PINEAL
DIA NOITE
MELATONINA
AGENTE TEMPORIZADOR DO MEIO INTERNO
INVERNO
VERÃO
MELATONINA

53. DESSINCRONIZAÇÃO

54. Dividindo o STC em dois:
• Ritmos mais plásticos: ciclo vigília/sono, volume urinário,
resposta a teste de desempenho
• Ritmos mais rígidos: temperatura central, sono REM, cortisol

55. Dessincronizações
• Jet lag
• Segunda-feira
• Férias-escola
(trabalho)
• Trabalho em turnos
rotativos
• Trabalho turno
noturno

56. Problemas gastrintestinais Irritabilidade
ansiedade
Sonolência em horários
“impróprios”
Depressão
Maior susceptibilidade a infecções
Problemas psíquicos

57. Diferenças
ontogenéticas

59. Modificações da ritmicidade biológica
Componentes de freqüências
CVS: ultradiano circadiano

60. Modificações da ritmicidade biológica
Relação de fase
Criança Adolescente Idoso

61. Período escolar
matutino
Desenvolvimento
puberal
SONO NOTURNO
Período escolar
vespertino
Ambiente urbano
19:00 21:00 23:00 01:00 03:00 05:00 07:00 09:00 11:00

62. CVS
MODIFICAÇÕES
VIGÍLIA
JOVEM
SONO
VIGÍLIA
DIA NOITE IDOSO
SONO
0 6 12 18 0 6 12 18 0

63. Diferenças individuais

64. Cronobiologia
Indivíduos matutinos e
vespertinos
www.crono.icb.usp.br/cronotipo

65. www.crono.icb.usp.br/cronotipo.htm

70. PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
• Facilidade acordar 1as horas da manhã
• Dificuldade vigília além do horário de dormir
• Estabilidade semana x final de semana (CVS)
M • Boa eficiência de sono; menor sonolência diurna
• Menos cochilos, menores problemas de atenção
• Menores indisposições emocionais
• Menor uso de cafeína e benzodiazepínicos
 Atraso do início do sono
 Atraso do início da vigília
 Instabilidade semana x final de semana (CVS)
V  Baixa eficiência de sono; maior sonolência diurna
 Mais cochilos, maiores problemas de atenção
 Maiores indisposições emocionais
 Maior uso de cafeína e benzodiazepínicos

71. Diferenças de fase
Cortisol
P.A 55 min Bailey, 2001
Melatonina
S.Rc 2h 06min Griefahn, 2002

72. Relação de fase
entre os ritmos
Baehr et al., 2000

73. Pesquisas atuais
V a r ia b le : H O , D is t r ib u t io n : N o r m a l
C h i- S q u a r e t e s t = 3 2 7 , 3 8 6 1 5 , d f = 1 4 , p = 0 , 0 0 0 0 0
3000
2500
2000
1500
1000
No. of observations
500
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
C a t e g o r y ( u p p e r lim it s )

74. Cronotipos e gênero
4 7 ,0
4 6 ,8
4 6 ,6
4 6 ,4
4 6 ,2
4 6 ,0
4 5 ,8
HO score
4 5 ,6
4 5 ,4
4 5 ,2
4 5 ,0
F e m a le M a le

75. Cronotipos e idade
80
70
60
50
AGE
40
30
20
10
16 22 28 34 40 46 52 58 64 70 76
H O s c o re

76. 4 8 ,5
4 8 ,0
4 7 ,5
4 7 ,0
4 6 ,5
Mean HO score
4 6 ,0
4 5 ,5
4 5 ,0
L a t itu d e r a n g e 0 -1 6 º 17 - 25º 26 - 32º

77. Diferentes latitudes Brasileiras
420
410
49
400
48
390
47
Insolation w/m²
380
46
mean HO score
370
45
360
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 0º 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 °
L a titu d e

78. Auto-conhecimento
“A máxima igualdade é aquela que permite
o exercício das diferenças”

79. Aplicações da Cronobiologia

80. Aplicações gerais
• Enriquecimento de
todas as áreas das
Ciências

81. Aplicações em Pesquisa
• Planejamento de
coleta de dados
• Inovações nos
sistemas de
monitoramento

82. Aplicações
• Protocolo experimental
• Laboratório controlado

83. Organização de atividades
sociais
• Escolar
• Avaliação de
desempenho humano
• Fábricas/Escritórios/
Hospitais

84. Cronopatologia
• Momento do
diagnóstico
• Aplicação do
tratamento
(quimioterápicos)
• Administração de
fármacos

86. Perspectivas de estudos….
Relação de fase entre diferentes
ritmos
Arrastamento
Período endógeno
Dieta “cronobiológica”
Variações de humor, depressão sazonal, desempenho,
Cognição…

87. *) Ordem temporal interna
Variáveis fisiológicas
Cortisol HC
T°C
Enzimas
Melatonina
Horas

89. Revistas

90. lduarte@ufrb.edu.br
http://www.crono.icb.usp.br/

91. Carl von Linné
(1707-1778)

92. PROJETO:
Exposição Itinerante “Ritmos da Vida”