Análisis del rendimiento físico de acuerdo a los ritmos circadianos

Tesis (Maestría en Ciencias del Ejercicio con Acentuación en Deporte de Alto Rendimiento) UANL

Ritmos circadianos en los procesos atencionales del ser humano

Tesis (Doctorado en Filosofía con Especialidad en Psicología) UANL

Ritmos circadianos en los componentes de las funciones ejecutivas.

Tesis (Doctor en Filosofía con Especialidad en Psicología) UANL, 2010.

Comportamento, fluência verbal e ritmos circadianos em indivíduos com o Transtorno do Espectro do Autismo (TEA) antes e após o uso de melatonina

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ritmos biológicos, cronotipo e funções cognitivas : um estudo de campo

Os primeiros estudos onde se tentava avaliar os melhores horários para se lecionar de forma a se poderem otimizar os horários escolares são já muito antigos. O primeiro a estabelecer uma relação sistemática entre performance cognitiva, Cronobiologia e sono foi Kleitman, evidenciando uma paralelismo entre o ritmo circadiano da temperatura central e a altura do dia em que eram realizadas tarefas simples de repetição. Após este primeiro estudo, muitos outros se seguiram, contudo a maioria apenas encontrou ritmos em protocolos de rotina constante e dessincronização forçada desprovidos de validade ecológica. Acresce ainda o facto de neste tipo de estudos não haver uma manipulação sistemática do efeito do padrão individual de distribuição dos parâmetros circadianos no nictómero, designado na literatura como Cronotipo. Perante isto, o presente estudo pretende avaliar a influência do Cronotipo nos ritmos cognitivos, utilizando um protocolo de rotina normal (Ecológico), onde também se manipula o efeito fim-de-semana. Para testar as premissas supramencionadas, utilizou-se uma amostra de 16 alunos universitários, que numa primeira fase responderam ao questionário de Matutinidade e Vespertinidade de Horne&Östberg, para caracterização do Cronotipo, e posteriormente andaram 15-17 dias consecutivos com tempatilumis (actímetros) para análise de ritmos de temperatura e atividade, com iPads onde realizavam ao longo do dia várias tarefas cognitivas e com o Manual de Registo Diário, onde respondiam ao diário de sono e de atividade. A análise de dados denotou a inexistência de expressão de ritmos na maioria dos parâmetros cognitivos inviabilizando a verificação de diferenças significativas entre indivíduos matutinos e vespertinos nestes parâmetros. Esta ausência de visualização da expressão rítmica pode ser explicada pelo facto de os participantes não terem aderido da forma desejada e exigida, à realização das tarefas cognitivas, ou pelo facto de termos usado um protocolo de rotina normal, em detrimento dos protocolos de rotina constate e dessincronização forçada, não controlando assim algumas variáveis que influenciam o desempenho cognitivo, podendo estas mascarar ou mesmo eliminar o ritmo. Ainda assim e apesar destas contingências observaram-se ritmos circadianos nas variáveis de autoavaliação, mesmo com o paradigma ecológico. Verificou-se ainda um efeito da hora do dia em vários parâmetros de tarefas cognitivas e motoras medidas objetivamente, assim como uma diminuição da performance cognitiva nos vespertinos, comparativamente aos matutinos, na janela temporal das 6h às 12 horas, que coincide com a maior concentração de horas de aulas por dia na Universidade onde o estudo foi realizado. Outros estudos serão necessários para consolidar a influência do Cronotipo nos ritmos cognitivos, utilizando o protocolo de rotina normal para garantir a validade ecológica, salvaguardando uma participação mais ativa na execução das tarefas cognitivas por parte dos sujeitos em estudo.

Introducción a la Cronobiología. Fisiología de los ritmos biológicos.

En los distintos capítulos del libro se abordan, en primer lugar, los conocimientos básicos acerca de las características de los ritmos biológicos para centrarse en algunos aspectos prácticos de la especie humana, fundamentalmente. Por capítulos la temática es la siguiente: 1. Naturaleza y Propiedades de los Ritmos Biológicos. Análisis de los Ritmos Circadianos. 2. Mecanismos moleculares, celulares y fisiológicos de la ritmicidad circadiana. 3. Homeostasis reactiva y predictiva. 4. Cronobiología de los invertebrados. 5. Cronobiología de la reproducción en los mamíferos (1): aspectos generales . La reproducción estacional. 6. Cronobiología de la reproducción en los mamíferos (2): ciclos reproductores de la oveja. 7. Cronobiología de la reproducción en los mamíferos (3): ciclos reproductores en bovinos. 8. El Reloj Circadiano Humano (1): aspectos generales y patología. 9. El Reloj Circadiano Humano (2): el ritmo vigilia-sueño: alteraciones circadianas. Depresión. 10. El Reloj Circadiano Humano (3): el trabajo en turnos.

Os ritmos da vida : uma visão actualizada da cronobiologia aplicada

As flutuações ambientais, tais como o ciclo dia-noite, as estações do ano e as variações de temperatura e humidade, são um desafio à sobrevivência dos seres vivos, os quais desenvolveram mecanismos de ajustamento e adaptação dos seus processos fisiológicos a essas variações cíclicas - o chamado Relógio Endógeno. Este relógio percebe a variação temporal, é regulado por diversos sincronizadores e, informa todo o organismo através de sistemas humorais e neurais. A Cronobiologia é um novo ramo da ciência que estuda os ritmos das funções biológicas relacionando-os com a saúde e com a doença, dando origem a outras ciências como a cronofarmacologia, a cronotoxicologia e a cronoterapia, cujos princípios (cronobiológicos) são hoje utilizados para, por exemplo, determinar a melhor hora do dia para a administração de um fármaco de forma a maximizar a eficácia e a minimizar as reacções adversas. A presente revisão pretende definir e explicar os conceitos básicos e o funcionamento do relógio endógeno e dos ritmos circadianos, defini-lo para os diferentes sistemas biológicos e, através da pele, demonstrar como o conhecimento prático destas especialidades, contribui, de forma aplicada, para o desenvolvimento do nosso conhecimento específico, ilustrando assim o estado-da-arte destes domínios.

Relógios biológicos e padrões de alimentação em camundongos normais e com sobrepeso

A saudável interação entre o indivíduo e o meio depende do alinhamento entre a dinâmica fisiológica do primeiro e os periódicos movimentos da natureza. A interação entre tais ritmos por sua vez constitui-se em base e derivação do processo de evolução. O comprometimento de tal alinhamento representa um risco para a sobrevivência das espécies. Neste contexto, os organismos alinham seus ritmos fisiológicos a diferentes ciclos externos. Desta forma, ciclos endógenos são coordenados por relógios biológicos que determinam em nosso organismo, específicos ritmos em fase com a natureza, tais como ritmos circadianos (RC), cujo período aproxima-se de 24 horas. O peso corporal, a ingestão de alimentos e o consumo de energia são processos caracterizados pelo RC e a obesidade está associada a uma dessincronização deste processo. A modulação do RC é resultado da expressão dos clock gens CLOCK e BMAL1 que formam um heterodímero responsável pela transcrição gênica de Per1, Per2, Per3, Cry1 e Cry2. As proteínas codificadas por estes genes, uma vez sintetizadas, formam dímeros (PER-CRY) no citoplasma que, a partir de determinada concentração, retornam ao núcleo, bloqueando a ação do heterodímero CLOCK/BMAL1 na transcrição dos próprios genes, formando assim uma alça de retroalimentação negativa de transcrição e tradução. Estes genes asseguram a periodicidade e são significativamente expressos no núcleo supraquiasmático (SCN) do hipotálamo. Para estudar esse processo em camundongos normais e hiperalimentados, saciados e em estado de fome, foi utilizado um método de registro do comportamento alimentar baseado no som produzido pela alimentação dos animais, e a correlação destes estados metabólicos com a expressão de CLOCK, BMAL1, Per1, Per2, Per3, bem como das proteínas Cry1 e Cry2 no SCN, por análise de imagens obtidas em microscopia confocal. Camundongos suíços controle em estado de fome (CF) e saciados (CS) foram comparados com animais hiperalimentados com fome (HF) e saciados (HS). Nenhum grupo demonstrou diferença nos conteúdos CLOCK e BMAL1, indicando capacidade potencial para modular os ritmos biológicos. No entanto, as proteínas Per1, Per2, Per3 e Cry1 apresentaram menor expressão no grupo CS, mostrando uma diferença significativa quando comparados com o grupo CF (P<0,05), diferença esta não encontrada na comparação entre os grupos HF e HS. A quantidade de proteína Cry2 não foi diferente na mesma comparação. Os resultados do estudo indicaram que as alterações dos ritmos endógenos e exógenos, refletido pelo comportamento hiperfágico observado em camundongos hiperalimentados, pode ser devido a um defeito no mecanismo de feedback negativo associado ao dímero Cry-Per, que não bloqueia a transcrição de Per1 Per2, Per3 e Cry1 pelo heterodímero CLOCK-BMAL1.

Efeitos da exposição precoce ao etanol na atividade locomotora e na expressão dos genes de controle do ritmo circadiano de camundongos adolescentes em diferentes períodos do ciclo claro/escuro

A hiperatividade locomotora e as alterações nos ritmos circadianos têm sido descritas em roedores e humanos expostos ao etanol durante o desenvolvimento. Considerando que a atividade locomotora em camundongos é conhecida por variar ao longo das fases do ciclo claro escuro, é possível que o fenótipo hiperativo resultante da exposição precoce ao etanol também varie em função da hora do dia. Além disso, é possível que a hiperatividade apresentada pelos indivíduos expostos ao etanol durante o desenvolvimento esteja associada com distúrbios no sistema de controle do ritmo circadiano. Neste estudo, avaliamos estas duas possibilidades realizando uma análise circadiana da atividade locomotora e da expressão dos genes de relógio de camundongos adolescentes expostos ao etanol durante o período de surto de crescimento cerebral. Para tanto, camundongos suíços criados e mantidos em um ciclo claro/escuro de 12h (luzes acesas às 2:00h, apagadas as 14:00h) foram injetados com etanol (5g/kg ip, grupo ETOH) ou um volume equivalente de solução salina (grupo SAL) em dias alternados do segundo ao oitavo dias pós-natais. No 30 dia pós-natal, os animais foram testados em campo aberto por 15 minutos em diferentes momentos do ciclo claro/escuro: durante a fase clara entre 6:00 e 7:30h e entre12:00 e 13:30h; durante a fase escura entre 18:00 e 19:30h e entre 0:00 e 01:30h. Durante a fase escura os testes foram realizados sob iluminação com luz vermelha. Após os testes comportamentais, alguns animais foram randomicamente selecionados para as análises de imunofluorescência da expressão dos genes PER 1, 2 e 3 no núcleo supraquiasmático. Ao longo dos seis primeiros minutos, a atividade locomotora dos animais testados durante o período claro não mudou significativamente ou apresentou um leve aumento e a dos animais testados no período escuro apresentou uma marcante redução. Além disso, o grupo de animais testados entre 00:00 e 1:30h apresentou a maior atividade locomotora e o grupo dos animais testados entre 12:00 e 13:30h apresentou a menor atividade locomotora. De modo importante, a exposição neonatal ao etanol promoveu hiperatividade locomotora apenas no grupo de animais testados entre 00:00 e 1:30h. Em relação aos genes de controle do ritmo circadiano, a exposição precoce ao etanol afetou apenas a expressão do gene Per1 que foi menor entre 18:00 e 19:30h. O fato de que a expressão dos genes de controle do ritmo circadiano foi alterada no meio da fase escura e que a hiperatividade locomotora foi observada apenas no final da fase escura é compatível com a hipótese de que a hiperatividade induzida pelo etanol pode estar associada com as perturbações de controle do ritmo circadiano.

Os recetores da melatonina como novos alvos de fármacos antidepressivos

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Horário por turnos : análise do seu efeito numa empresa do sector industrial

O presente estudo teve por objetivo analisar os possíveis efeitos do trabalho por turnos, incluindo o turno noturno, a nível da saúde, vida familiar e social, numa empresa do sector da indústria. Foi construído um questionário que abordava questões relativas aos dados sociodemográficos, organização temporal do trabalho, qualidade do sono, exigências da tarefa e envolvimento, saúde, vida familiar e social, e posteriormente foi aplicado a uma amostra de 24 trabalhadores com idades entre os 29 e os 52 anos (41,58±5,79 anos). Os resultados mostram uma tendência para doenças como a obesidade, colesterol elevado e manifestação de sintomas relacionados com problemas digestivos nos trabalhadores que trabalham por turnos à [sic] mais anos. Antes do primeiro turno noturno o tempo de sono é bastante reduzido e fica aquém do tempo que os trabalhadores sentem que necessitam dormir para se sentirem bem. O turno da tarde é o que permite os trabalhadores ficarem com um tempo de sono mais próximo desse “ideal”. Em relação à idade, todos os trabalhadores do grupo etário mais velho manifestam interrupções do sono diurno. Também se verifica um maior descontentamento destes trabalhadores com o tempo livre para realizar atividades que tragam bem-estar. Este estudo contribui para o conhecimento da realidade do trabalho por turnos na indústria e espera-se que desperte a procura de soluções que otimizem a vida destes trabalhadores.

Medical Students Circadian Sleep Rhythms and Academic Performance

Objective: to evaluate, with a preliminary study, the distribution of circadian rhythms, sleep schedule patterns and their relationship with academic performance on medical students. Methodology: in this descriptive study, a 10 item original questionnaire about sleep rhythms and academic performance was applied to medical students from different semesters. Week (class time) and weekend schedules, preferences, daytime somnolence and academic performance were asked. Three chronotypes (morningness, intermediate and eveningness) were defined among waking-sleeping preference, difficulty to sleep early, exam preparation preference hour and real sleep schedule. The sleep hour deficit per week night was also calculated. Results: Of the 318 medical students that answered the questionnaire, 62.6% corresponded to intermediate chronotypes, 8.8% to evening-type and 28.7% to morning-type. Significant difference was found among the two chronotype tails (p=0.000, Chi-square 31.13). No correlation was found between academic performance and age, sex, chronotype, week sleep deficit and sleep hours in week and weekends. A 71.1% of the students slept 6 or fewer hours during class time and 78% had a sleep deficit (more frequent in the evening chronotype). Conclusions: No relation was found between sleep chronotype and academic performance. Students tend to morningness. Few studies have been made on equatorial zones or without seasons

"O núcleo supraquiasmático e o folheto intergeniculado do mocó (Kerodon rupestris): Projeções retinianas e caracterização imuno-histoquímica

In this study, two circadian related centres, the suprachiasmatic nucleus (SCN) and the intergeniculate leaflet (IGL) were evaluated in respect to their cytoarchitecture, retinal afferents and chemical content of major cells and axon terminals with a tract tracer and immunohistochemical techniques in the rock cavy (Kerodon rupestris), a Brazilian caviidae rodent species. The rock cavy SCN is innervated in its ventral portion by terminals from the predominantly contralateral retina. It also contains neurophisin and vasoactive intestinal polypeptide immunoreactive cell bodies and neuropeptide Y and enkephalin immunopositive fibres and terminals and is marked by intense GFAP immunoreactivity. The IGL receives a predominantly contralateral retinal projection, contains neuropeptide Y and nitric oxide synthase producing neurons and enkephalin immunopositive terminals and is characterized by dense GFAP immunoreactivity. This is the first report examining the neural circadian system in a crepuscular rodent species for which circadian properties have been described. The results are discussed comparing with what has been described for other species and in the context of the functional significance of these centres

Saguis (Callithrix jacchus) sob ciclo claro-escuro de 21 h: um modelo de dessincronização forçada em primata diurno

The circadian system consists of multiple oscillators organized hierarchically, with the suprachiasmatic nucleus (SCN) as the master oscillator to mammalians. There are lots of evidences that each SCN cell is an oscillator and that entrainment depends upon coupling degree between them. Knowledge of the mechanism of coupling between the SCN cells is essential for understanding entrainment and expression of circadian rhythms, and thus promote the development of new treatments for circadian rhythmicity disorders, which may cause various diseases. Some authors suggest that the dissociation model of circadian rhythm activity of rats under T22, period near the limit of synchronization, is a good model to induce internal desynchronization, and in this way, enhance knowledge about the coupling mechanism. So, in order to evaluate the pattern of the motor activity circadian rhythm of marmosets, Callithrix jacchus, in light-dark cycles at the lower limit of entrainment, two experiments were conducted: 1) 6 adult females were submitted to the LD symmetric cycles T21, T22 and T21.5 for 60, 35 and 48 days, respectively; 2) 4 male and 4 female adults were subjected to T21 for 24 days followed by 18 days of LL, and then back to T21 for 24 days followed by 14 days of LL. Vocalizations of all animals and motor activity of each one of them were continuously recorded throughout the experiments, but the vocalizations were recorded only in Experiment 1. Under the Ts shorter than 24 h, two simultaneous circadian components appeared in motor activity, one with the same period of LD cycle, named light-entrained component, and the other in free-running, named non-light-entrained component. Both components were displayed for all the animals in T21, five animals (83.3%) in T21.5 and two animals (33.3%) in T22. For vocalizations both components were observed under the three Ts. Due to the different characteristics of these components we suggest that dissociation is result of partial synchronization to the LD cycle, wherein at least one group oscillator is synchronized to the LD by relative coordination and masking processes, while at least another group of oscillators is in free-running, but also under the influence of masking by the LD. As the T21 h was the only cycle able to promote the emergence of both circadian components in circadian rhythms of all Callithrix jacchus, this was then considered the lower entrainment limit of LD cycle promoter of dissociation in circadian rhythmicity of this species, and then suggested as a non-human primate model for forced desynchronization

Estudo da organização funcional do sistema circadiano por meio de ferramentas computacionais e matemáticas

Circadian rhythms are variations in physiological processes that help living beings to adapt to environmental cycles. These rhythms are generated and are synchronized to the dark light cycle through the suprachiasmatic nucleus. The integrity of circadian rhythmicity has great implication on human health. Currently it is known that disturbances in circadian rhythms are related to some problems of today such as obesity, propensity for certain types of cancer and mental disorders for example. The circadian rhythmicity can be studied through experiments with animal models and in humans directly. In this work we use computational models to gather experimental results from the literature and explain the results of our laboratory. Another focus of this study was to analyze data rhythms of activity and rest obtained experimentally. Here we made a review on the use of variables used to analyze these data and finally propose an update on how to calculate these variables. Our models were able to reproduce the main experimental results in the literature and provided explanations for the results of experiments performed in our laboratory. The new variables used to analyze the rhythm of activity and rest in humans were more efficient to describe the fragmentation and synchronization of this rhythm. Therefore, the work contributed improving existing tools for the study of circadian rhythms in mammals