Como funciona a biologia do sono – Seus ritmos circadianos, as fases do sono e arquitetura do sono
 

Os ritmos diários naturais do seu corpo são gerenciados por estruturas no cérebro que determinam quando você adormece e acorda. As pessoas passam através de uma série de estágios fisiológicos distintos durante o sono. Cada estágio de sono tem um propósito importante para manter seu cérebro e seu corpo saudáveis. A noite, esses estágios de sono discretos alternam com períodos de sono REM (sonhando). O sono calmo é importante porque é nessa fase que se restaura o corpo, enquanto o sono REM restaura a mente e é importante para aprendizagem e também para a memória.

Seu relógio interno (ritmos circadianos)

Certas estruturas cerebrais e produtos químicos geram os estados de dormir e acordar. Por exemplo, um mecanismo igual ao marcapasso no cérebro regula os ritmos circadianos. (“Circadiano” significa “cerca de um dia”). Este relógio interno, que gradualmente se desenvolve durante os primeiros meses de vida, controla os altos e baixos diários dos padrões biológicos, e também a temperatura corporal, a pressão sanguínea e a liberação de hormônios.

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Os ritmos circadianos fazem o desejo das pessoas de dormir serem mais fortes entre a meia-noite e o amanhecer, e em menor medida no meio da tarde. Em um estudo, os pesquisadores fizeram um grupo de pessoas a tentarem ficar acordado por 24 horas. Não surpreendentemente, muitos entraram em pequenas sonecas apesar dos melhores esforços para não entrar. Quando os pesquisadores planejaram os horários em que os cochilos não planejados ocorreram, encontraram picos entre as 2 da manhã e as 4 da manhã e entre as 14h e as 15h.

A maioria dos adultos dormem durante a noite, tal como são regidos pelos ritmos circadianos, embora muitos que trabalhem durante a semana tiram um cochilo a tarde nos finais de semana. Em sociedades onde tirar um cochilo é a norma, as pessoas podem responder melhorar seus corpos com uma soneca de uma a duas horas durante a jornada de trabalho, e um sono correspondentemente menor durante a noite.

  • Luz. A exposição à luz no momento certo ajuda a deixar o relógio circadiano no cronograma correto. No entanto, a exposição no momento errado pode alterar o sono e a vigília para tempos indesejáveis. Os distúrbios do ritmo circadiano e os problemas de sono que afetam até 90% das pessoas cegas demonstram a importância dos padrões de luz para dormir / vigília.
  • Tempo. À medida que uma pessoa vê os relógios, segue os horários de trabalho e da sua locomoção, exige que o corpo permaneça alerta para certas tarefas e eventos sociais, assim há uma pressão cognitiva para manter o horário.
  • Melatonina. Os níveis de melatonina começam a se elevar depois de escurecer e diminuir logo após o amanhecer. O hormônio induz a sonolência, e os cientistas citam que seus ciclos diários sensíveis à luz ajudam a manter o ciclo de sono / vigília no caminho certo.

Quiet sleep (sono não-REM)

Ritmos circadianos, fases do sono e arquitetura do sono

Os cientistas dividem o sono em dois tipos principais:

1. Dormir tranquilo ou dormir não-REM 
2. Sonhar dormir ou dormir REM

De fato, eles são de fatos bem diferentes um do outro.

Os especialistas do sono enfatizam o sono silencioso ou não-REM como “um cérebro inativo em um corpo móvel”. Durante esta fase, o pensamento e a maioria das funções corporais ficam com menor velocidade, mas o movimento ainda pode acontece, e uma pessoa muitas vezes se desloca da posição, enquanto se afunda em estágios mais profundos de dormir.

Permanecendo no sono tranquilo

Até certo ponto, a ideia de “cair” no sono paralisou as mudanças nos padrões de ondas cerebrais no início do sono não REM. Quando você não está dormindo, bilhões de células cerebrais recebem e analisam informações sensoriais e comandam o comportamento enviando impulsos elétricos uns aos outros. Se você estiver completamente disposto, um EEG registra um arranjo de atividade bagunçado e irregular. Uma vez que seus olhos já estão fechados e seu cérebro já não recebe nenhuma entrada visual, as ondas cerebrais se estabelecem em um padrão único e rítmico de cerca de 10 ciclos por segundo. é o padrão de onda alfa, característico da calma e relaxada (ver Figura ao lado).

A transição para o sono silencioso é bem rápida, que pode ser comparada ao lançamento de uma mudança – ou seja, você está acordado (ligado) ou adormecido (desligado), de acordo como a pesquisa aponta.

A menos que algo perturbe o processo, você irá passar perfeitamente através dos três estágios do sono silencioso.

Os três estágios do sono silencioso (não REM)

Estágio N1

Ao fazer a mudança da vigília para o sono leve, você gasta cerca de cinco minutos no sono do estágio N1. No EEG, as ondas cerebrais predominantes caem lentamente para quatro a sete ciclos por segundo, um padrão chamado ondas theta (veja a Figura 1). A temperatura corporal começa a diminuir, os músculos relaxam e os olhos muitas vezes se movem lentamente de um lado para o outro. As pessoas no estágio N1 adormecem perdendo a consciência de seus arredores, mas são facilmente acordadas. No entanto, nem todos experimentam o estágio N1 da mesma maneira: se despertado, uma pessoa pode se lembrar de estar um pouco sonolenta, enquanto outra pode descrever ter dormido profundamente.

Estágio N2

Este primeiro estágio de sono verdadeiro dura cerca de 10 a 25 minutos. Seus olhos ainda estão recebendo sinais, e sua frequência cardíaca e respiração são mais lentas do que quando acordado. A atividade elétrica do seu cérebro se torna irregular. As ondas grandes e lentas se misturam com breves rajadas de atividade chamadas fendas de sono, quando as ondas cerebrais ficam com uma velocidade de aproximadamente meio segundo ou mais. Os cientistas acreditam que, quando ocorrem fuso, o cérebro se desconecta da entrada sensorial externa e assim inicia o processo de consolidação da memória (que envolve a organização de memórias para armazenamento a longo prazo). Os traçados do EEG também começam a mostrar um padrão chamado complexo K, que os cientistas falam que representa um tipo de sistema de vigilância incorporado que o mantém pronto para despertar, caso seja necessário. Os complexos K também podem ser provocados por certos sons ou outros estímulos externos ou mesmo internos.  Você gasta cerca de metade da noite no estágio N2 de sono.

Estágio N3 (sono profundo ou sono de onda lenta)

Eventualmente, ondas cerebrais grandes e lentas chamadas ondas delta tornam-se uma característica importante no exame EEG e você entra no sono profundo. A respiração torna-se mais regular e padrão. A pressão sanguínea cai, e o pulso diminui também diminui cerca de 20% a 30% abaixo da taxa de vigília. O cérebro fica menos sensível aos estímulos externos, tornando assim mais difícil de acordar.

O sono profundo parece ser um momento para o seu corpo renovar e reparar.

O fluxo sanguíneo é dirigido menos para o seu cérebro, que esfria de forma mensurável. No início deste estágio de sono, a glândula pituitária libera um pulso de hormônio do crescimento que estimula e melhora o crescimento tecidual e o reparo muscular. Os pesquisadores também detectaram níveis sanguíneos aumentados de substâncias que realçam seu sistema imunológico, aumentando a possibilidade de que o sono profundo ajuda o corpo a se defender contra futuras infecções.

Normalmente, os jovens gastam cerca de 20% de seu tempo de sono em períodos de sono profundo com duração de até 30 minutos, mas o sono profundo está quase ausente na maioria das pessoas com mais de 65 anos. Quando você dorme após um período de privação de sono pesada, você passa rapidamente através dos estágios de sono mais claros para os estágios mais profundos, e fica com uma maior proporção de tempo de sono lá. Isso sugere que o sono profundo desempenha grande parte na restauração do estado de alerta e também preenche um papel essencial no ótimo funcionamento de uma pessoa.

Sono de sonho (REM)

O sonho ocorre durante o sono REM (movimento dos olhos rápidos), que foi apontado como um “cérebro ativo em um corpo paralisado”. Seu cérebro corre, pensa e sonha, enquanto seus olhos se movimentam de um lado para o outro rapidamente atrás das pálpebras fechadas. A sua temperatura corporal aumenta nesse caso. A sua pressão sanguínea aumenta e sua frequência cardíaca e sua respiração aumentam até os níveis diurnos. O sistema nervoso simpático, que cria a resposta de luta ou fuga, é duas vezes mais ativo que quando você está acordado. Apesar de toda essa atividade, seu corpo dificilmente se move, exceto para contrações intermitentes; Os músculos não necessários para a respiração ou o movimento dos olhos são silenciosos e inativados.

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O papel do sono REM

Assim como o sono profundo restaura o seu corpo, os cientistas acreditam que o REM ou o sono de sono restaura sua mente, talvez em parte, ajudando a liberar informações irrelevantes do cérebro.

Estudos sobre a capacidade dos alunos de resolver um enigma bem complexo envolvendo formas abstratas sugerem que o cérebro processa a informação durante a noite; Os alunos que conseguiram uma boa noite depois de ver o quebra-cabeça foram muito melhores do que aqueles pediram para resolver o quebra-cabeça na hora que o viu.

Estudos anteriores já apontaram que o sono REM facilita a aprendizagem e a memória. As pessoas testadas para serem analisadas o quão bem elas aprenderam uma nova tarefa melhoraram suas pontuações após uma boa noite de sono. Se eles foram submetidos a despertamentos periódicos que os impediram de dormir no estágio REM, as melhorias foram perdidas. Em contraste, se eles foram despertados um número igual de vezes do sono profundo, as melhorias nas pontuações não foram afetadas. Essas descobertas podem ajudar a entender por que os alunos que ficam acordados a noite inteira para um exame geralmente retem menos informações do que os colegas de classe que dormem.

Cerca de 3-5 vezes por noite, ou aproximadamente a cada 90 minutos, você entra no sono estágio REM

O primeiro desses episódios geralmente dura apenas poucos minutos, mas o tempo REM aumenta progressivamente ao longo da noite. O período final de sono REM pode durar uma meia hora.

Se você está privado do sono REM e então conseguiu tirar uma noite subsequente de sono não perturbado, você entrará neste estágio mais cedo e gastará uma maior proporção de tempo de sono nela – um fenômeno chamado Rebote de REM .

Arquitetura do sono

Ritmos circadianos, fases do sono e arquitetura do sono

Durante a noite, uma pessoa normal se move entre diferentes estágios do sono em um padrão bastante previsível, alternando entre REM e sono não REM. Quando esses estágios são traçados em um diagrama, que chamamos de hipnograma (veja a Figura 2), os diferentes níveis se assemelham a um desenho do horizonte da cidade. Os especialistas do sono determinam esse padrão de arquitetura de sono.

Em um adulto jovem, a arquitetura normal do sono geralmente é formada em quatro ou cinco períodos alternativos não REM e REM. O sono mais profundo ocorre na primeira parte da noite. À medida que a noite passa, os períodos de sono REM aumentam e alternam com o sono no estágio N2. Mais tarde na vida, a estrutura do sono mudará, com menor sono no estágio N3, mais sono no estágio N1 e mais despertar.

O controle de muitas das características da arquitetura do sono reside no tronco encefálico, a área que também regula a respiração, pressão arterial e batimentos cardíacos. A atividade flutuante nas células nervosas e os mensageiros químicos que produzem parecem coordenar o tempo de vigília, excitação e a mudança de 90 minutos que ocorre entre REM e sono não REM.

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