Cronobiologia e Psicopatologia(I)
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Cronobiologia e Psicopatologia(I)
Volume XII Nº3 Maio/Junho 2010 Editorial / Editorial Cronobiologia e Psicopatologia(I) Chronobiology and Psychopathology Por definição, um ritmo é uma mudança que se repete com um padrão semelhante. Os seres humanos, como qualquer outro organismo que habite a Terra, têm uma ordem rítmica na base da vida. A norma da vida é a mudança e não a invariância, de tal modo que a análise do ritmo da mudança torna a predictabilidade uma realidade. Por exemplo, ao longo de um ciclo de 24 horas, as folhas de uma árvore mudam a sua orientação, a temperatura corporal dos humanos sobe e desce e o nível de actividade flutua. Estas alterações rítmicas da vida representam apenas um pequeno segmento de uma enorme rede de ritmos biológicos. Todas as variáveis conhecidas da vida, desde os níveis de potássio celulares aos estádios do sono, têm a sua ritmicidade. Esta natureza rítmica da vida influencia todos os aspectos da existência dos organismos, começando mesmo antes da concepção e estendendo-se para além da morte. Na verdade, o modo como os organismos respondem a certas substâncias químicas, sejam drogas ou qualquer outro tipo de substâncias está, muitas vezes, dependente do tempo, com efeitos mais pronunciados em algumas alturas do que em outras. Em alguns casos, o que pode ser benéfico numa dada altura, pode ser ineficaz ou mesmo letal, em outras alturas. Mesmo a percepção da dor, esteja ela relacionada com patologias (p. ex., cefaleias, arterites) ou seja induzida experimentalmente (p. ex., pelo calor ou pelo frio ou por algum estímulo eléctrico), apresenta uma ritmicidade circadiana[1]. Muito do trabalho científico pioneiro no domínio dos ritmos biológicos focou-se em ciclos cujo período era de 24 horas. Estes ritmos foram designados por ritmos circadianos, que se mantêm com esta periodicidade em torno das 24 horas mesmo quando os organismos são isolados das fontes de sincronização ambiental. Esta característica deste tipo de ritmos - período constante mesmo quando livre de sincronizadores externos - é uma característica importante dos ritmos circadianos. Mas para além destes ritmos mais estudados, também outros ritmos com períodos mais curtos ou mais longos, tais como os ciclos de 90 minutos ou os ciclos sazonais, são também importantes. Os ciclos biológicos com períodos inferiores a 20 horas são designados ultradianos, enquanto que os ciclos com períodos superiores a 28 horas são designados por infradianos. Em síntese, os ritmos biológicos constituem um dos aspectos mais importantes da adaptação da vida ao movimento de rotação da Terra: a capacidade de medição do tempo e, consequentemente, a capacidade de os organismos se organizarem em função dessa medição. Actualmente há uma grande evidência que nos permite considerar que aquela medição é o resultado da interacção entre um sistema oscilatório interno dos organismos e um conjunto de factores externos que apresentam uma determinada ritmicidade[2-4]. Define-se, assim, um conjunto de ritmos biológicos (endógenos) que são «acertados» por um conjunto de sincronizadores exteriores. Estes, na espécie humana, assumem as características dos sincronizadores ambientais (comuns à maior parte dos organismos vivos) e as características específicas dos sincronizadores socioculturais, próprios da espécie humana. 7 Editorial / Editorial Saúde Mental Mental Health Assim se constituem duas disciplinas científicas: a cronobiologia e a cronopsicologia, que se ocupam, essencialmente, do estudo das variações biológicas e psicológicas dos fenómenos rítmicos na sua dimensão ritmométrica. Esta dimensão não engloba o «significado do tempo» que fica reservado à fenomenologia e à hermenêutica do comportar-se, quer ao nível do vivido normal, quer ao nível do vivido patológico. O que pretendemos neste editorial é definir as linhas de intersecção destas duas dimensões que obedeçam aos critérios de integração, transformação e auto-regulação definidos pelo paradigma actual das ciências. Para tal, neste editorial, iremos fazer uma síntese dos dados da investigação em cronobiologia e em cronopsicologia para, no próximo, determinarmos as correspondências com a vida psicológica normal ou patológica. Terminaremos com uma síntese integradora que revele as linhas reitoras de uma postura teórico-epistemológica e metodológica que dê corpo à investigação articulada e integrada neste domínio. A Questão dos Relógios Biológicos Deve-se a Halberg e à escola de Minnesota o principal contributo para o estudo quantitativo dos biorritmos. A partir da formalização matemática e computacional desenvolvida por aquele autor é, actualmente, possível caracterizar um biorritmo -considerado como uma função sinusoidal – pela estimação de vários parâmetros: período, amplitude, fase, etc . No que respeita ao período ou ao seu inverso, a frequência, podem-se distinguir ritmos biológicos de alta frequência (período menor ou igual a 0.5 horas), de média frequência (período compreendido entre 7 e 10 dias) e de baixa frequência (período variando entre 10 dias, 1 ano ou mais). É no domínio dos ritmos de frequência média que se situam os ritmos circadianos cujo período está compreendido entre 20 e 28 horas[5]. Este tipo de actividade rítmica estende-se a todos os níveis de organização anatómica e fisiológica do organismo (celular e subcelular até ao indivíduo na sua totalidade), mostrando-se como uma das propriedades fundamentais da matéria viva. As actividades rítmicas dos diferentes níveis organizam-se numa hierarquia de sistemas de relógios capazes de contar o tempo de uma maneira mais ou menos independente. Esta hierarquização implica uma coordenação - “relógio principal” - cujas células estão especializadas na síntese de hormonas peptídicas que, de uma maneira continua e rítmica, mantêm o funcionamento do conjunto do organismo por intermédio de mensagens (hormonas) regularmente sintetizadas e libertadas. Já em 1976, Moore-Ede e coI.[6] assinalaram a necessidade da localização e caracterização dos osciladores individuais no organismo como condição prévia para a caracterização do sistema cronobiológico circadiano. Se bem que a localização cerebral destes relógios seja extremamente difícil, em 1974, Poire [7], sugeriu que várias estruturas cerebrais (glândula pineal, formação reticular, nódulo supraquiasmático hipotalámico, fascículo telencefálico mediano, núcleos talámicos) seriam susceptíveis de programar o encadeamento temporal dos comportamentos normais e patológicos, assumindo, assim, o conceito de relógios biológicos uma materialização ao nível anatómico, sugestiva da implicação de um determinismo endógeno nas modificações temporais do comportamento. Estes dados foram corroborados posteriormente por múltiplos estudos[8-12]. É importante salientar que aquelas estruturas anatómicas são apenas uma parte do complexo sistema biológico que são os relógios biológicos. De facto, não se restringem a uma determinada estrutura ou substância, mas, sobretudo, constituem sistemas interactuantes anátomo-amino-funcionantes. No entanto, apesar da evidência da existência de um comando intrínseco, estas variações são susceptíveis de ser ajustadas, desfasadas ou deformadas por factores temporais exógenos (Zeitgeber de Aschof[13), que podem desenvolver o papel de verdadeiros sincronizadores astronómicos, tais como a 8 Volume XII Nº3 Maio/Junho 2010 Editorial / Editorial luz, a temperatura, a humidade do ar, a ionização atmosférica ou, ainda, mas de uma forma mais complexa, os factores socioculturais, que por sua vez podem desempenhar o papel de verdadeiros agentes de ajuste temporal. Mais precisamente, nas condições ecológicas normais, os relógios biológicos são quotidianamente «acertados» por factores físicos do ambiente, que apresentam uma periodicidade igual à da rotação da terra, e por factores socioculturais, que apresentam uma periodicidade submetida ao regime heterónomo da vida afectiva. A Questão da Sincronização Eco-social Nos fenómenos de sincronização, os agentes fotoperiódicos (alternância dia/noite) têm um papel preponderante na organização temporal da actividade fisiológica dos organismos animais e vegetais, reenviando-nos para a entidade tradicional e clássica dos «ritmos nictemerais» em biologia geral. Por um lado , os resultados dos estudos experimentais realizados neste domínio, sobretudo os trabalhos realizados sobre as variações da actividade locomotora do ratinho[13-15], revelaram a existência de uma plasticidade dos ritmos endógenos que permite a ocorrência de uma deformação dentro de certos limites biológicos, sugerindo a influência da sincronização externa no período daqueles relógios internos; por outro lado, outros trabalhos neste domínio também demonstraram a existência de variações dos ritmos endógenos na ausência daqueles ajustes temporais exteroceptivos[16-19]. Uma tal demonstração põe efectivamente o problema da componente endógena das variações periódicas e, mais precisamente, da intervenção dos «relógios biológicos» quando o organismo é isolado dos sincronizadores ambientais. Os resultados das experiências «de livre curso» ou de «isolamento temporal» (no decurso das quais sujeitos voluntários normais foram colocados durante longos períodos em condições tão constantes quanto possível, sem nenhuma informação sobre o tempo exterior: luz e temperatura constantes, alimentação e actividade sem horário), demonstraram, de facto, que um certo número de ritmos circadianos persistem sem nenhuma influência exterior, sugerindo a sua génese endógena, mas sobretudo revelaram que o seu período era diferente de 24 horas, em geral maior, sendo no homem de 30 horas. Estes dados permitem-nos concluir que o organismo é capaz de gerar, sem informação exterior, oscilações cujo período é próximo, mas diferente da revolução terrestre. Em relação a estes osciladores, verdadeiros relógios centrais, alguns autores propõem a existência de, pelo menos, dois tipos: um, dito «forte», relativamente estável em condições constantes, constituindo a base do ritmo da temperatura corporal, da secreção de cortisol e da tendência para dormir em sono REM; o outro, dito «fraco», que controla o ritmo sono/vigília[20-22]. A lista dos ritmos circadianos tem vindo a crescer com a continuação das investigações, quer no domínio puramente fisiológico, quer no domínio psicofisiológico e psicológico. Alguns exemplos destes ritmos são, no domínio fisiológico, a secreção do cortisol, que constitui um excelente índice da actividade rítmica das estruturas cerebrais, sobretudo do eixo hipotálamo-hipofisário-supra-re nal[23,24]; o ritmo da secreção da hormona do crescimento, da prolactina e da melatonina (dependentes do ritmo sono/vigília); e o ritmo de secreção das gonadotrofinas, da aldosterona, da testosterona, do ACTH e da TSH (independentes do ritmo sono/vigília)[25,26]. No domínio psicofisiológico e psicológico são exemplo a rapidez de cálculo, a memorização a curto termo e outros testes de desempenho, que também apresentam nítidas variações circadianas persistentes, mesmo na ausência do sono. Para além desta ritmicidade endógena existe, como vimos, a influência de um conjunto de variações também elas periódicas - dos sincronizadores do ambiente. Os dados actuais da investigação permitem-nos apontar a existência de, pelo menos, quatro sincroni- 9 Editorial / Editorial Saúde Mental Mental Health zadores externos ou fontes de informações temporais no homem: (1 ) a sucessão luz/obscuridade, (2) a alternância sono/ vigília, (3) o ritmo das refeições e (4) o ciclo das actividades sociais. Estes sincronizadores são capazes de, por si só, ajustar um ou mais osciladores centrais ao seu próprio ritmo[21,27-29], ajuste este que depende da sensibilidade do oscilador e da força do sincronizador. É neste sentido que atrás falamos de oscilador «fraco» e « forte», respectivamente sensível e resistente à sincronização ambiental. Por outro lado, a relação de fases define a relação de períodos entre o oscilador e o sincronizador: se os períodos estão próximos, o sincronizador actua sobre o oscilador; se diferem muito, o oscilador e o sincronizador mantêm-se no seu período próprio, induzindo uma «dessincronização» com o ambiente. Esta noção é essencial já que esta relação depende principalmente do período intrínseco dos osciladores próprios de cada indivíduo, sendo portanto geneticamente determinada. Isto significa que a qualidade da sincronização de um organismo pelo seu ambiente é variável e geneticamente codificada. De facto, e também na sequência das experimentações atrás descritas, foi demonstrado que todos os ritmos apresentavam uma ritmicidade própria quando se autonomizavam, constituindo esta constatação um primeiro índice da existência da autonomia rítmica dos vários relógios endógenos a partir da dissociação interna[20,21]. Esta desorganização artificial dos diferentes ritmos entre si, também chamada «dessincronização interna», constitui um dos principais factores implicados na desregulação psicopatológica. Quanto aos sincronizadores socioculturais, um conjunto de trabalhos tem sido feito nesta área, sobretudo incidindo sobre as repercussões fisiológicas resultantes das flutuações socio-ecológicas do ambiente. A partir das primeiras investigações de ordem ecológica ligadas aos imperativos horários da vida social[5,13,30], é possível sublinhar a importância funcional, no homem, do regime diurno e nocturno de vigília e do sono, cujas modalidades biológicas estão submetidas à influência da vida em grupo[31]. Um aspecto singular destas investigações é a demonstração da constância do período do ritmo sono/vigília (24,7 horas) em todos os indivíduos pertencentes a este grupo privado de informações temporais. Estas observações remetem, em cronobiologia geral, para sincronização dos ciclos menstruais observados nas jovens raparigas pertencentes a um grupo social regido pelas mesmas leis comunitárias[32]. Daqui se ressalta a importância e influência dos factores sociológicos nos fenómenos da sincronização e, sobretudo no homem, a importância da organização horária da vigília e do sono e a programação temporal das actividades comportamentais que podem não só responder aos imperativos sociais da vida urbana ou rural, mas também a influências mais complexas de ordem cultural ou mesmo mais arcaicas, de ordem etnológica. Em síntese, os resultados dos trabalhos de investigação nesta área sugerem que os ritmos circadianos devem ser interdependentes e que esta interdependência se inscreve na estrutura funcional do organismo, fora da influência de factores do ambiente: os sincronizadores não criam os ritmos biológicos, mas são susceptíveis de desencadear alterações importantes das suas manifestações periódicas. A Questão da Bio-ritmicidade do Comportamento Motivado No comportamento locomotor podemos distinguir dois tipos de actividade que reflecte por si dois tipos de impulsos primários: a actividade motora endógena e a actividade motora exógena. A primeira, submetida às flutuações da actividade central reticular, representa uma actividade primária sob a influência predominante de factores orgânicos como, por exemplo, a locomoção; a segunda, submetida a influências corticais, representa uma actividade locomotora secundária cujas manifestações estão mais directamente ligadas aos estímulos ambientais, como acontece no comportamento exploratório. Estas actividades estão também sujeitas a uma ritmicidade específica que, no caso da actividade motora endógena, apresenta, nas condições fotoperiódicas nictemerais e nos roedores, dois máximos de acti- 10 Editorial / Editorial Volume XII Nº3 Maio/Junho 2010 vidade: um, no 1.° terço da fase nocturna do nictémero e outro, na 2ª parte desta fase[33,34]. O repouso motor mais completo foi identificado por aqueles autores como estando localizado 4 horas depois do estabelecimento da iluminação. Estes dados são concordantes com as variações temporais da activação central e com as variações da reactividade emocional primária. Por outro lado, a comparação entre as variações temporais do comportamento motor e do comportamento exploratório no ratinho demonstra a dissociação cronobiológica entre estes dois tipos de actividade motora, havendo um máximo de actividade exploratória no período diurno, ao contrário do que acontece com a actividade locomotora. Estes dados são coincidentes com os dados da neurofarmacologia que demonstram também uma dissociação entre estes dois tipos de comportamentos[35]: isto é, a influência de certos neurolépticos (ex. haloperidol) ou de certos psicoestimulantes (ex. anfetaminas) sobre a activação central provoca alterações divergentes no regime de actividade motora e da actividade exploratória. Assim, a hiperactivação central conduz a um aumento da actividade motora espontânea, mas desorganiza a actividade motora exploratória. No que respeita ao comportamento alimentar, os dados dos estudos cronobiológicos em roedores demonstram uma concordância de fase entre o ritmo da frequência de ingestão de alimentos e o ritmo da frequência da ingestão de água[36,37], sendo de realçar a «resistência» das variações temporais do comportamento alimentar aos sincronizadores ambientais, sugerindo um determinismo endógeno forte dos mecanismos reguladores da fome e da sede, pelo menos nos ratinhos[38]. A este determinismo endógeno opõe-se, de algum modo, a complexidade dos determinantes psicofísiológicos deste tipo de comportamentos, o que levanta o problema da interacção entre determinantes endógenos e exógenos destes ritmos. De facto, as flutuações temporais da oralidade nas crianças poderiam corresponder a um mecanismo ultradiano mais fundamental (período de 0.5 a 20 horas) tendo em consideração certos ritmos de sucção (que oscilariam de 90 em 90 minutos) ou mesmo a periodicidade ultradiana das contracções gástricas[39]. Vemos, deste modo que, para além dos determinantes endógenos circadianos, intervêm na regulação deste tipo de comportamento determinantes endógenos ultradianos, bem como factores exógenos, quer ecológicos, quer socioculturais. Se esta constatação nos impõe, no mínimo, restrições nas explicações de tipo causal destes comportamentos, não nos impedem contudo de confirmar a influência do nível de activação centraI e do estado emocional no grau de regulação dos comportamentos motivados. O mesmo se pode aplicar ao aparecimento de traços do comportamento sexual, havendo evidência de uma relação temporal entre o nível de activação central e este tipo de comportamento motivado[36]. No próximo Editorial analisaremos a psicopatologia à luz deste paradigma. João Marques-Teixeira 11 Editorial / Editorial Saúde Mental Mental Health Referências Bibliográficas [1] Labrecque G. (1992). Inflammatory reaction and disease states. Em, Touitou Y, Haus E (Eds.), Biological Rhythms in Clinical and Laboratory Medicine. Berlin: Springer-Verlag. [2] Menaker, M. (1974). Aspects of, the physiology of cireadian rhytmicity in the vertebrate central nervous system. Em, Schmidt, F. e Worden, F. (Eds.) The Neurosciences. Massachussets: MIT Press. [3] Pittendrigh, C. (1965). On the mechanism of the entrainment of a circadian rhythm by light cycles. Em, Aschoff, J. (Ed.) Circadian Cycles, Amsterdam: North Holland Ed. [4] Pennartz, A., de Jeu, G., Bos, A., Schaap, J. e Geurtsen, S. (2002). Diurnal modulation of pacemaker potentials and calcium current in the mammalian circadian clock. Nature 416: 286–290. [5] Halberg, F. e Reinberg, A. (1967). 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