Cronobiologia / Ritmos Biológicos

Até há pouco tempo, a Biologia buscava seus modelos e explicações através da descrição espacial de estruturas de orga­nismos, sistemas, tecidos, células ou panes de células. O tempo nesses modelos representa nada mais do que um cenário no qual as estruturas funcionam e eventualmente se transformam.

A Cro­nobiologia pretende entender o tempo não mais como cenário, mas sim como personagem, ou seja, como elemento organiza­dor da matéria viva.

Na Física contemporânea, o tempo já é en­tendido como uma dimensão do real; na Biologia, o tempo es­tá sendo introduzido pelos cronobiologistas como uma dimen­são importante da matéria viva.

Sentimos a existência do tempo através das transformações no meio ambiente e nos nossos organismos. Sabemos intuitiva­mente que o tempo passa, independente da nossa vontade. Uma das sensações que temos é a da existência de ciclos, ou seja, fenômenos que se repetem de tempos em tempos, su­gerindo uma imagem de avanço do tempo em círculos ou em espiral. Os seres vivos normalmente expressam esses ciclos de forma em geral bem clara, através de hábitos diurnos ou notur­nos, sono e vigília, reprodução etc.

Hoje sabemos que tais ciclos estão presentes não apenas nes­se nível mais geral do comportamento das espécies, mas são en­contrados em todos os níveis de organização dos seres vivos: desde funções celulares até comportamento social. Além disso, sabe­mos hoje também que os ciclos estão presentes em praticamen­te todas as espécies vivas, desde organismos unicelulares até o homem. Uma característica tão geral da matéria viva como essa organização temporal deve, portanto, ser encarada como com­ponente fundamental dos seres vivos.

O tempo parece ser de fato um personagem importante na história evolutiva dos seres vivos. Quando observamos o nas­cimento de qualquer indivíduo, temos uma expectativa do tempo de vida médio de sua espécie, algo que parece estar contido no patrimônio genético da espécie e que diz respeito ao tempo. Esse mesmo indivíduo aparentemente também traz em seu patrimô­nio a inscrição de seus hábitos futuros, diurnos ou noturnos, seus ciclos reprodutivos, etapas de desenvolvimento, enfim, di­versos marcadores de tempo que regularão as diversas ativida­des desse organismo ao longo de sua existência.

Uma das maneiras mais simples de detectar a organização temporal dos seres vivos é através da constatação da existência de ciclos regulares nas suas funções, avaliando a regularidade desses ciclos através da comparação com marcadores de tempo exteriores ao organismo em questão.

Uma marcação universal é dada pelos movimentos do nosso planeta, os quais geram ci­clos geofísicos de diversas durações, como o dia/noite e as esta­ções do ano. Diversos ciclos nos seres vivos tendem a acompa­nhar esses ciclos geofísicos, como é, por exemplo, o caso do ciclo sono/vigília, que se repete aproximadamente a cada 24 horas. Aliás, essa coincidência leva muita gente a acreditar que esses ciclos dos seres vivos não passam de reflexos dos organismos em relação aos ciclos ambientais. Pretendo demonstrar ao lon­go deste artigo que esses ciclos biológicos funcionam independen­temente da exposição dos organismos aos ciclos ambientais. Uma maneira interessante de chegar a essa conclusão é acompanhar a história da Cronobiologia.

Um astrônomo francês, J. J. De Mairan, foi provavelmente o primeiro pensador a propor a possível existência de um reló­gio biológico. Ele observou o movimento regular de abertura e fechamento das folhas de uma sensitiva (provavelmente a Mi­mosa pudica) em um vaso na janela junto a seu telescópio. Cu­rioso com a regularidade dos movimentos, levou o vaso para o porão da casa, colocou-o dentro de um baú e, nessas condições de obscuridade constante, observou a persistência dos movimen­tos das folhas coincidindo, aparentemente, com o dia/noite am­biental. De Mairan relatou o experimento a um amigo botâni­co, que fez uma comunicação do fato à Academia Real de Ciên­cias de Paris, publicando o relato em 1729. Evidentemente, es­sa suposição da existência de um relógio biológico nas plantas entrava em choque com a noção, bastante difundida, segundo a qual os ciclos biológicos nada mais eram do que reflexos das flutuações ambientais. Por isso o relato do astrônomo foi enca­rado mais como uma curiosidade mal-explicada: talvez o baú não estivesse bem-vedado, o porão não tão escuro ou a sensitiva tivesse recebido algum estímulo não-identificado sinalizando cla­ro ou escuro, e por aí vai. Em 1759, Du Monceau mos­trou que o movimento das folhas da sensitiva não dependia de variações da temperatura ambiental. Em 1832, A. de Candolle repetiu as observações na espécie Mimosa pudica e não só cons­tatou a persistência do ciclo de movimento das folhas, mas tam­bém demonstrou que na condição de obscuridade constante a duração dos ciclos era de 22 a 23 horas, portanto, diferente do ciclo ambiental de 24 horas. Em 1814, Virey obteve o grau de Doutor em Medicina com uma tese sobre as flutuações diárias da temperatura na saúde e na doença. Darwin escreveu em 1880 que o movimento diário das folhas era uma propriedade ine­rente das plantas. Nessa mesma época, Pfeffer, fisiologista de plantas, refletindo a mentalidade vigente, supôs que os movi­mentos observados em obscuridade constante eram devidos a vazamentos de luz; levando essa suposição para o laboratório, acabou convencido do contrário: o movimento tinha origem em algum mecanismo endógeno e não era, como supunha, respos­ta reflexa a vazamentos de luminosidade ambiental. Todas es­sas observações pioneiras e fundamentais não puderam ser bem ­compreendidas na época, justamente em razão da dificuldade de conviver com o conceito de relógios biológicos, ainda mal­formulado e improvável.

Nestes últimos dois séculos, as evidências foram-se acumu­lando a tal ponto que hoje praticamente nenhum cientista bem ­informado duvida da existência dos relógios biológicos. As de­monstrações seguem todas o esquema original do astrônomo francês De Mairan: coloca-se o organismo sob condições cons­tantes, isolando-o de variações ambientais que possam causar a ciclagem, e assim constata-se a persistência de ciclos. Esse de­senho experimental é denominado situação de livre-curso e os ciclos observados são chamados ritmos biológicos em livre-curso. Aliás, a denominação ritmos biológicos será adotada daqui em diante como designação genérica para os diversos ciclos encon­trados nos mais variados níveis de organização dos seres vivos.

Retomando a perspectiva histórica, deve ser registrado um outro marco importante: em 1935, Bünning demonstrou a trans­missão hereditária do ritmo do movimento do caule e das fo­lhas do feijão, revelando a existência de duas linhagens distin­tas quanto ao período endógeno desse ritmo: uma com período de 23 horas e outra com período de 27 horas; a hibridização entre essas duas linhagens produziu uma nova, com ciclo de mo­vimentos de 25 horas. Esses achados foram confirmados mais recentemente na mosca da fruta, a Drosophila melanogaster. Em 1963, foi demonstrado a capacidade dos organis­mos de medir o tempo, monstrando que as plantas possuem reatividade variável em relação à luz, dependendo do momen­to de exposição. Essa linha de investigação deu origem ao reconhecimento do fenômeno do fotoperiodis­mo, que consiste basicamente na capacidade de avaliação da du­ração da fase de luz do ciclo claro/escuro, especialmente impor­tante em seres cujo ambiente está sujeito a grandes variações sazonais como nas zonas temperadas do globo.

Podemos datar a origem da Cronobiologia mais ou menos por essa época, metade do século XX, quando se firmaram os conceitos de ritmos endógenos e relógios biológicos, entre outros.

Uma questão que surge geralmente nesta altura é por que a Cronobiologia demorou tanto a ser reconhecida no meio aca­dêmico internacional. As respostas estão em dois níveis: de um lado a precariedade de algumas demonstrações da existência de ritmos ou relógios, de outro, a compreensão limitada dos fenô­menos ligados à variabilidade biológica.

A precariedade foi superada pelo avanço tecnológico, que passou a tornar viáveis coisas como a monitoração contínua de parâmetros fisiológicos ou comportamentais e, também, o de­senvolvimento de metodologia matemática e estatística adequada para lidar com fenômenos cíclicos, Conceitos Fundamentais.

No que se refere à limitação da compreensão, sabemos que certas idéias acabam sendo aceitas ou rejeitadas muitas vezes pelo grau de coerência que estabelecem com as idéias dominantes em um dado campo do saber.

Ora, no caso da Biologia e princi­palmente nas áreas de aplicação médica, os princípios teóricos dominantes desde o final do século XIX derivam dos conceitos originais de Claude Bernard, especialmente na proposta de W. Cannon sobre a homeostasia como princípio organizador geral dos seres vivos. Segundo essa proposta, os sistemas fisiológicos buscariam um estado de equilíbrio constante, entendendo-se as variações em torno dos valores de equilíbrio como perturba­ções a serem corrigidas pelo sistema.

Fica mais fácil entender por que a Cronobiologia demorou a ser aceita, uma vez que da­dos de variações eram entendidos como perturbações e não co­mo evidências de uma organização mais essencial dos sistemas fisiológicos.

Um exemplo pode ajudar a compreender melhor a diferença entre a hipótese homeostática e a abordagem cronobioló­gica: qual a temperatura normal de um ser humano? A respos­ta homeostática será algo parecido com 36,5 º (para mais, para menos 0,5 grau) Cel­sius, ou seja, um valor médio que oscila entre extremos de 36,0 e 37,0 graus. Já a versão cronobiológica nos dirá que a tempera­tura corporal humana apresenta um ritmo com valores míni­mos e máximos em diferentes momentos do dia; por exemplo: próximo dos 36,0 graus no início da manhã e próximo de 37,0 graus no final da tarde. O cronobiologista nos dirá também que a média dos valores do dia tem muito pouco valor, dada a gran­de variabilidade, e que é melhor falar em valores médios para cada momento do dia.

Um outro exemplo talvez ajude: como pensar um estado de equilíbrio intermediário entre o sono e a vigília? Seria este o estado normal do ser humano, sendo o sono profundo e a vi­gília em alerta máximo os pontos extremos de perturbação no sistema? Parece evidente que essa rota não leva muito longe. A Cronobiologia nos dirá que os estados de sono e vigília fazem parte de um ciclo e que têm seus mecanismos de produção pró­prios, não podendo ser entendidos como perturbações do siste­ma, uma vez que este consiste justamente em um mecanismo produtor da oscilação entre esses dois estados.

As inúmeras demonstrações da existência e mesmo a iden­tificação de alguns relógios biológicos ao longo das últi­mas décadas contribuíram para o reconhecimento da Cronobio­logia como ramo importante do conhecimento biológico.

BIORRITMOS OU RITMOS BIOLÓGICOS?

Sob o nome de biorritmos, procura-se divulgar comercial­mente uma versão popular e laica pretensamente aplicada da Cronobiologia. Essa versão, que não deve ser confundida com o estudo científi­co dos ritmos biológicos, propõe a predição das condições físi­cas e psicológicas dos indivíduos a partir de curvas traçadas des­de o nascimento deles. A origem dos conceitos fundamentais dos biorritmos pode ser situada em fins do século XIX e início do século XX, quando Hermann Swo­boda, psicólogo vienense, e Wilhelm Fliess, médico berlinense, amigo de Freud, sugeriram a existência de periodicidade na ocorrência de distúr­bios físicos e emocionais. Posteriormente, na década de 50, a tentativa de encontrar-se um método científico capaz de predi­zer o estado físico e emocional tomou novo impulso, continuando pelas décadas de 60 e 70, quando então diversos trabalhos sé­rios foram publicados demonstrando a falta de rigor metodoló­gico e fundamentação estatística para os supostos biorritmos.

A teoria dos biorritmos sustenta a existência de três ciclos com períodos fixos, que têm origem no momento do nascimento e que se repetem ao longo da vida do indivíduo. Esses ciclos teriam períodos de 23, 28 e 33 dias e estariam relacionados com os estados físico, emocional e intelectual, respectivamente. Ainda segundo a teoria, os dias críticos na vida do indivíduo seriam aqueles em que as curvas se achassem no pon­to zero, ou seja, na transição da fase positiva para a negativa ou vice-versa. Nesses dias críticos seria maior a possibilidade de ocor­rência de acidentes, devido à instabilidade do indivíduo.

Desta forma, baseadas nesta suposição, empresas japonesas e norte-americanas passaram a adotar o cálculo dos biorritmos, conven­cidas de estar usando uma ferramenta científica na elaboração das escalas de trabalho de seus funcionários, com vistas a uma redução dos acidentes de trabalho. Uma dessas empresas, o Ohmi Railway Co. do Japão, chegou inclusive a divulgar resultados fa­voráveis obtidos com o auxílio dos biorritmos. Entretanto, em estudo em que examinam a incidência de acidentes aéreos e automobilís­ticos, assim como flutuações em desempenho esportivo, não há nenhuma base estatística para atribuir-se quaisquer correlações entre acidentes de trabalho e os biorritmos, o mesmo valendo para desempenho esportivo. Dados como esses da empresa ja­ponesa devem ser creditados principalmente a fatores psicoló­gicos, predispondo os indivíduos analisados.

Com base no conhecimento atual em Cronobiologia, os se­guintes aspectos da teoria dos biorritmos são criticáveis:

1. O significado das curvas.

A existência de um ciclo de vi­gor físico de 23 dias é fundamentada por uma única evidência: o caso de um paciente que apresentou um ciclo de temperatura de 24 a 26 dias, não existindo nenhuma outra evidência experimental da existência de tal ciclo. Além do fato de tratar-se de um dado isolado e, portanto dificilmente generalizável, deve-se questionar também a suposta correlação direta entre temperatura e vigor físico.

O ciclo emocional de 28 dias possui relação evidente com o ciclo menstrual, que apresenta realmente correlatos emocionais, pa­ra os quais contribuem as alterações hormonais verificadas ao longo do ciclo. Entretanto, a existência de um ciclo semelhante para homens ainda é discutível, já que existem poucas evidên­cias experimentais. O próprio ciclo feminino apresenta periodi­cidade bastante variável, tanto na população de mulheres, co­mo em cada mulher individualmente.

Já o ciclo intelectual de 33 dias surgiu em decorrência de observações feitas em ferroviá­rios no período de 1929 a 1932, além de ob­servações casuísticas do desempenho de estudantes da Universi­dade de Innsbruck.

2. A origem dos biorritmos.

A suposição de que esses ci­clos têm origem exata no momento do nascimento dos indiví­duos é arbitrária, pois conhecemos hoje ritmos existentes antes do nascimento, como é o caso de ritmos hormonais, geralmente vinculados aos ritmos maternos, bem como ritmos que se insta­lam bem mais tarde, como é o caso dos ciclos sono/vigília e menstrual.

3. A invariabilidade dos biorritmos.

Pelo que se conhece dos trabalhos em Cronobiologia, é bem pouco provável a exis­tência de ritmos biológicos absolutamente invariáveis, com pe­ríodos exatos de 23, 28 ou 33 dias, como supõe a doutrina dos bíorritmos.

Na realidade, todos os ritmos biológicos conheci­dos apresentam certa variabilidade, ou flutuações, aparentemente inerentes à própria estrutura temporal do organismo.

O rigor absoluto contido na doutrina dos biorritmos certamente torna­ria os organismos incapazes de promover certas adaptações ou ajustes aos diversos esquemas temporais existentes no seu am­biente, sejam decorrentes de fenômenos como estações do ano, sejam decorrentes de alterações em horários de trabalho, doen­ças etc.

A própria variabilidade interindividual, amplamente demonstrada em estudos cronobiológicos, não é levada em con­sideração no cálculo dos biorritmos. Igualmente improvável é a estrita sincronização dos biorritmos; para que isso ocorra, é preciso que essa sincronização se mantenha ao longo de toda a vida do indivíduo dentro de uma margem de variação da or­dem de segundos, o que é praticamente impossível, segundo o conhecimento atual do modo de funcionamento dos relógios biológicos.

4. A interpretação das curvas.

A falta de um critério obje­tivo para análise dos altos e baixos das curvas torna a interpreta­ção dos biorritmos extremamente subjetiva e variável. Tal fato não é de causar estranheza, conhecendo-se a origem obscura e imprecisa dos biorritmos, o que torna inevitável o uso de crité­rios frouxos para encaixar eventos da vida das pessoas na doutri­na dos biorritmos. Trabalhos recentes demonstram a total falta de coerência entre os prognósticos e os resultados da aplicação da doutrina dos biorritmos.

A despeito de todas essas incongruências, os biorritmos ten­dem a assumir um papel semelhante ao do horóscopo sobre o comportamento social, pois tanto a astrologia como os biorrit­mos possuem como maior trunfo a capacidade de produzir auto­sugestão nos consumidores, à semelhança de certas drogas mi­raculosas que dependem muito mais da crença do indivíduo do que dos efeitos reais que elas produzem no organismo. A atitu­de dos astrônomos em relação à Astrologia tem sido simples­mente ignorá-Ia, o que não impede sua grande penetração so­cial em escala maior do que a própria Astronomia.

No caso dos biorritmos, as incoerências do método são ne­cessárias justamente para possibilitar a ilusão de explicação uni­versal, válida para todos os casos, e, portanto vendável; prevale­ce nitidamente o interesse comercial dos produtores e divulga­dores de biorritmos.

Uma consideração importante: se por um lado é fácil de­monstrar a incoerência e falsificação contidas na doutrina dos biorritmos, por outro lado como explicar seu consumo generalizado nas últimas décadas?

Acontece que de fato todos nós te­mos curiosidade de conhecer e, principalmente, poder prever va­riações do nosso comportamento, e as explicações científicas dessas variações não têm sido satisfatórias, daí o espaço aberto para mis­tificações.

A Cronobiologia tem como uma de suas tarefas su­prir essa necessidade social de conhecimento e análise dos rit­mos biológicos. Através da demonstração cada vez mais clara da universalidade dos ritmos biológicos em todos os níveis de or­ganização dos seres vivos, da expansão crescente da aplicação de métodos científicos no estudo dos ritmos e do desenvolvimento de métodos próprios na análise dos fenômenos biológicos cícli­cos, será possível enfrentar e vencer a batalha contra a deforma­ção de idéias relacionadas com a existência real dos ritmos.

Por Adalberto Tripicchio

Fonte:

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