Rodrigo Oliveira
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SpO2 pode mensurar a cognição?
A correlação entre SpO2 (saturação de oxigênio no sangue) e desempenho cognitivo tem sido objeto de estudos para entender como os níveis de oxigênio influenciam a função cerebral. O SpO2 é um indicador importante da oxigenação adequada dos tecidos, incluindo o cérebro. Níveis reduzidos de oxigênio podem afetar negativamente processos cognitivos como memória, atenção, velocidade de processamento e tomada de decisão. Aqui vamos buscar entender a base neurofisiológica por trás desse mecanismo e se é possível utilizar parâmetros relacionados a O2 como indicadores de atividade cognitiva. O oxigênio é fundamental para a respiração celular mitocondrial, que produz ATP, a principal fonte de energia para as células neurais. Uma disponibilidade adequada de ATP é crucial para a manutenção da neurotransmissão, potencial de ação e plasticidade sináptica, todos essenciais para processos cognitivos. Embora o oxigênio seja necessário, um equilíbrio de sua quantidade também é importante para evitar estresse oxidativo, que pode danificar células neurais e afetar funções cognitivas.
Alguns trabalhos indicaram que níveis reduzidos de SpO2 estão associados a déficits em atenção, memória de trabalho e tempo de reação, mostrando a importância do oxigênio nessas atividades. Por outro lado, a exposição ao CO2 pode impactar a liberação de neurotransmissores no cérebro e em concentrações elevadas pode causar interrupções no fluxo sanguíneo cerebral e no suprimento de oxigênio. Isso ocorre pelo fato de que o CO2 reduz a eficiência do transporte e uso do oxigênio pela , alterando o equilíbrio ácido-base e perturbando a operação normal da função cerebral. Estudos mostram que a concentração elevada de CO2 apesar de não afetar os parâmetros fisiológicos de indivíduos em repouso, aumenta a taxa respiratória e a potência relativa de beta de gama no EEG durante uma atividade cognitiva alta. Pode-se inferir que os indivíduos se esforçam mais para realizar tarefas cognitivas com maior concentração de exposição a CO2 no ambiente. No entanto, alguns efeitos positivos do CO2 elevado (600 ppm e 5000 ppm) em uma experiência consciente das emoções foram observados, incluindo uma diminuição nas emoções negativas e depressiva, acompanhada pela diminuição da pressão arterial, apesar do aumento do cortisol associado à ansiedade. Além disso, emoções com maior demanda simpática, como o medo ou a excitação, podem aumentar o consumo de oxigênio cerebral, pois ativam o sistema nervoso simpático e elevam a atividade neuronal em áreas específicas do cérebro, aumentando assim o uso de oxigênio nesses locais. Dessa forma, conseguimos observar o quanto a relação 02/CO2 podem ser importantes para modulação emocional e cognitivo.
A espectroscopia funcional no infravermelho próximo (fNIRS) tem sido utilizada para monitorar a oxigenação da córtex pré-frontal durante tarefas cognitivas. Estudos demonstraram que a oxigenação cerebral aumenta durante tarefas mentais exigentes, refletindo o acoplamento neurovascular. Apesar desse aumento da oxigenação cerebral, tarefas cognitivas mais exigentes levam ao longo do tempo uma diminuição que pode ser mensurável na SpO2, sugerindo que a oximetria de pulso pode ser uma ferramenta útil para rastrear a carga cognitiva em tempo real. Outros trabalhos também mostram que a saturação de O2 exibe padrões distintos sob várias emoções. Isso mostra que o fNIRS associado a oximetria de pulso pode fornecer resultados mais acurados sobre a carga cognitiva. Trabalhos futuros que busquem relacionar esses achados com tarefas de atenção, emocionais e tomada de decisão podem ser muito importantes para o avanço da neurociência cognitiva. Além disso, pesquisas mais aprofundada dos mecanismos específicos pelos quais o CO2 afeta a emoção são necessárias.
Referências:
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