Como a Análise Cinemática Contribui para o Estudo da Locomoção Canina

A análise cinemática, uma ferramenta fundamental na biomecânica, tem sido amplamente aplicada para estudar os parâmetros do movimento e da locomoção, não apenas em humanos, mas também em animais, incluindo cães. A cinemática envolve o estudo dos deslocamentos, velocidades angulares e amplitude de movimento durante os ciclos de caminhada, trotamento e corrida. Esses parâmetros fornecem dados cruciais sobre a mecânica das articulações e podem ser usados para diagnosticar ou monitorar o progresso de lesões e distúrbios ortopédicos e neurológicos.

Apesar das vantagens dessa abordagem, a análise cinemática enfrenta algumas limitações significativas. Uma das maiores dificuldades é a grande variação estrutural entre as raças de cães e até mesmo entre indivíduos da mesma raça. Fatores como o ângulo da pelve e a simetria entre os lados direito e esquerdo do corpo dos cães podem variar consideravelmente, o que pode dificultar comparações entre diferentes estudos (Bertram et al., 2000). Além disso, a colocação precisa dos marcadores na pele do animal é um desafio, já que o movimento da pele pode gerar erros substanciais nas medições. Isso ocorre especialmente porque os cães possuem uma pele mais móvel do que os humanos, o que pode afetar a precisão dos dados. Várias técnicas foram propostas para minimizar ou corrigir o movimento da pele, mas sua aplicação em cães ainda é um campo de pesquisa em evolução (van Weeren et al., 1992; Sha et al., 2004; Guo et al., 2005).

A análise temporoespacial do movimento, que se refere ao tempo e ao espaço percorridos pelo animal durante seu ciclo de locomoção, também tem se mostrado útil, especialmente na identificação de distúrbios ortopédicos, musculares e neurológicos. O uso de passarelas de pressão sensoriais permite uma avaliação precisa da distribuição de forças durante o ciclo de caminhada, oferecendo dados sobre a duração das fases de apoio e balanço do movimento, além de parâmetros como a velocidade média das passadas e a variação do comprimento do passo e da passada. Esses parâmetros ajudam a identificar disfunções nos membros, já que o corpo do cão tende a distribuir mais peso nas patas torácicas (cerca de 60% do peso) em comparação com as patas pélvicas (cerca de 40%) (Carr et al., 2015).

Esses sistemas de análise quantitativa, como as passarelas de pressão, possuem vantagens evidentes, como a coleta rápida de dados e a objetividade das medições. No entanto, também apresentam desafios, como a necessidade de calibração precisa e a limitação na medição de forças verticais, que são calculadas a partir de valores indiretos de pressão. Embora a maioria das passarelas de pressão não meça diretamente as forças verticais, os estudos comprovam a eficácia dessas medições indiretas para a análise da locomoção (Besancon et al., 2003; Lascelles et al., 2006).

Além disso, é crucial compreender que, embora os sistemas de análise de gait ofereçam dados valiosos, sua eficácia depende de uma série de fatores, como a precisão dos marcadores e a calibração dos equipamentos. A variabilidade entre as raças e os indivíduos da mesma raça deve ser considerada para evitar interpretações incorretas. Isso implica que, ao utilizar essas tecnologias para avaliar a locomoção canina, deve-se ter cautela quanto à aplicação dos dados gerados e sua comparação entre diferentes estudos e populações de cães.

Quais são as propriedades mecânicas e funcionais dos tecidos musculoesqueléticos?

Os tecidos musculoesqueléticos possuem uma complexa interação de propriedades mecânicas e estruturais que definem sua funcionalidade e resistência a diferentes tipos de carga. A curva tensão-deformação é uma representação fundamental para compreender o comportamento desses tecidos diante do estresse aplicado. Nela, o ponto de falha indica a perda total da integridade estrutural, o que se traduz em eventos como fraturas ósseas ou rupturas tendíneas. A área sob essa curva corresponde à energia total absorvida pelo tecido até o momento da falha, enquanto a máxima tensão suportada indica a resistência máxima do material.

Esses tecidos são anisotrópicos e viscoelásticos, o que significa que suas propriedades mecânicas variam conforme a direção do esforço aplicado e o tempo de aplicação da carga. Por exemplo, tendões suportam cargas tensionais elevadas, mas se deformam facilmente sob compressão. A anisotropia decorre da estrutura organizada do tecido, enquanto a viscoelasticidade traduz a combinação das propriedades elásticas (deformação reversível instantânea) e viscosas (deformação permanente progressiva). A deformação viscoelástica contínua sob tensão constante é conhecida como “creep” (fluência), e a redução gradual do estresse interno sob deformação constante é denominada relaxação do estresse.

No músculo esquelético, a organização hierárquica vai desde o músculo inteiro até as unidades contráteis chamadas sarcômeros. O músculo é envolvido por camadas de tecido conjuntivo – o epimísio envolve o músculo como um todo, o perimísio circunda os fascículos musculares e o endomísio envolve as fibras musculares individuais. Essa organização é essencial para a transmissão eficiente da força gerada pelas fibras musculares para os tendões e ossos.

A contração muscular ocorre através do modelo do filamento deslizante, em que os filamentos de actina e miosina interagem com o consumo de ATP. A ativação inicia-se com a liberação de acetilcolina nas junções neuromusculares, levando à liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático. O cálcio se liga à troponina C, provocando mudanças conformacionais na tropomiosina, permitindo que as cabeças da miosina se liguem à actina e realizem ciclos de deslizamento que encurtam o sarcômero, promovendo a contração.

A performance muscular está intimamente relacionada ao tipo de fibra presente. As fibras do tipo I são oxidativas, com metabolismo aeróbico, contração lenta e alta resistência à fadiga, predominando em músculos posturais como o quadríceps femoral. Já as fibras do tipo II são glicolíticas, com contração rápida e maior propensão à fadiga, sendo predominantes em músculos que realizam movimentos rápidos e potentes. Existem subtipos das fibras do tipo II, como IIA (características mistas), IIX (predominantemente glicolíticas e potentes) e IIB (contração muito rápida, encontradas em animais menores ou especializados). A composição das fibras musculares varia não apenas entre espécies, mas também entre raças e músculos diferentes, refletindo adaptações funcionais específicas.

Além disso, a geração de energia para a contração muscular, dependente da hidrólise de ATP, é um ponto crítico. A disponibilidade energética limita a contração e a força gerada, reforçando a importância do metabolismo muscular e do suprimento adequado de oxigênio e nutrientes para o desempenho e recuperação. As diferenças na composição das fibras musculares refletem variações metabólicas e funcionais que influenciam não apenas o desempenho, mas também a capacidade de recuperação e a suscetibilidade a fadiga.

Como a Sarcopenia e o Atrofia Muscular Afetam a Mobilidade Canina na Velhice: Estratégias de Reabilitação

A sarcopenia, ou perda progressiva de massa muscular, é uma condição difícil de diagnosticar apenas por exame clínico. Isso se deve à complexidade do processo de perda muscular, que muitas vezes é mascarado por outras doenças subjacentes. É crucial identificar essas doenças associadas para tratar adequadamente a perda muscular e aplicar terapias de exercício específicas (Freeman, 2012). Quando a atrofia muscular se instala, ocorre uma diminuição da força nos tendões, o que compromete o suporte das articulações contra as forças de sustentação do peso. Esse processo leva, por sua vez, ao aumento do estresse sobre os ossos e a cartilagem, desencadeando uma série de alterações degenerativas.

O caso de um paciente geriátrico com obesidade e mobilidade comprometida ilustra bem os desafios enfrentados por animais mais velhos. Um Labrador Retriever de 11 anos, com 53,2 kg, apresenta fraqueza progressiva nos membros pélvicos, dificuldade para se levantar e subir escadas, além de uma série de comorbidades associadas ao envelhecimento, como hipotireoidismo e dermatite atópica. Exames radiológicos revelaram doença degenerativa articular significativa, além de irregularidades no quadril e nas articulações do joelho. A avaliação clínica apontou uma condição de obesidade (Índice de Condição Corporal de 7-8/9), o que agrava ainda mais o quadro, pois a obesidade acelera o processo de desgaste das articulações, além de aumentar a resistência ao movimento devido ao excesso de peso.

No contexto da reabilitação, exercícios terapêuticos desempenham um papel crucial no fortalecimento e recuperação da mobilidade. Entre os exercícios recomendados, destaca-se o "sentar e levantar", com o animal mantendo os membros dianteiros estacionários. Inicialmente, o cão pode ter dificuldade para manter a posição de sentar, mas com o tempo, com a introdução de plataformas elevadas, o animal ganha força nas musculaturas pélvicas. Outros exercícios incluem a estabilização rítmica e levantamentos de perna, que ajudam a identificar desequilíbrios musculares e promovem o fortalecimento de grupos musculares específicos. A progressão desses exercícios é gradual, à medida que o cão melhora sua força, incluindo a introdução de caminhada para trás e o uso de obstáculos como cavaletti.

O acompanhamento regular da evolução do tratamento, como medição do peso, circunferência das extremidades e avaliação da força muscular, é essencial para garantir o sucesso da reabilitação. O tempo de tratamento e a adesão do proprietário ao protocolo de reabilitação têm um impacto significativo no resultado final. Após seis meses de terapia, muitos cães apresentam uma melhoria considerável na força muscular, na mobilidade e, especialmente, na qualidade de vida, com uma redução significativa do peso e um aumento na capacidade de caminhar e interagir com o ambiente.

Como o Combustível Energético Afeta o Desempenho Canino em Exercícios de Longa Duração?

O desempenho atlético canino, especialmente em atividades de resistência, depende em grande parte da forma como o corpo do animal utiliza os substratos energéticos durante o exercício. Os estudos sobre consumo de oxigênio máximo (VO2 max) e como o metabolismo dos cães responde a diferentes tipos de dieta proporcionam uma compreensão essencial sobre como otimizar a alimentação para melhorar o desempenho e a recuperação de cães atletas.

Quando os cães se envolvem em atividades físicas intensas, como corridas de resistência ou treinamentos de longa duração, eles inicialmente utilizam a energia disponível no sistema fosfocreatina para gerar ATP, que é rapidamente transformado para sustentar os primeiros segundos de esforço. À medida que o exercício continua e o nível de oxigênio consumido aumenta, o organismo começa a depender de outros processos metabólicos. Até 40% do VO2 max, a principal fonte de energia são as gorduras, enquanto entre 40% e 70% do VO2 max, uma mistura de glicose e ácidos graxos é utilizada. Após ultrapassar os 70% do VO2 max, o corpo passa a usar predominantemente glicose, o que reflete uma transição do metabolismo aeróbico para anaeróbico. Isso ocorre devido à predominância da glicólise, que gera piruvato e, eventualmente, ácido láctico, podendo alterar o pH celular e gerar disfunções no organismo.

É importante notar que o VO2 max, que é um indicativo da quantidade máxima de oxigênio que o corpo pode consumir, é atingido muito antes que a velocidade máxima de corrida seja alcançada, o que demonstra a contribuição do sistema anaeróbico para o desempenho físico em curtos períodos. De maneira geral, o VO2 max é alcançado quando o animal atinge cerca de 65-75% de sua capacidade máxima de corrida, o que reflete uma transição do metabolismo aeróbico para o anaeróbico.

Ao contrário das práticas comuns no esporte humano, onde a ênfase é colocada no "carregamento de carboidratos" antes de competições de resistência, os cães têm uma maior propensão a utilizar as gorduras como fonte primária de energia durante o exercício de resistência. A pesquisa mostra que dietas com maior teor de gordura aumentam a resistência dos cães de resistência, melhorando a performance em distâncias longas e permitindo uma adaptação metabólica para a oxidação de gorduras, poupando o glicogênio muscular.

Além disso, cães alimentados com dietas com maior teor de gordura têm mostrado um aumento no tempo até a exaustão. Isso foi observado em estudos com Beagles, que aumentaram seu tempo de exaustão em cerca de 25% quando alimentados com dietas contendo 55-81 g de gordura por 1000 kcal, em comparação com dietas com 33 g de gordura por 1000 kcal. Tais adaptações indicam que o treinamento e a alimentação adequada podem ajudar a melhorar a capacidade dos cães de usar gorduras como combustível, aumentando sua performance em exercícios prolongados.

No entanto, não se pode negligenciar a importância dos carboidratos. Em atletas caninos de elite, como cães de trenó, os carboidratos continuam a desempenhar um papel importante como combustível energético, especialmente em exercícios de alta intensidade ou quando as reservas de glicogênio são baixas. A utilização de proteínas para gerar glicose para exercício também foi observada em cães de resistência. Isso é feito através da conversão de aminoácidos em glicose, permitindo que o animal mantenha sua atividade física quando a glicose proveniente dos carboidratos é insuficiente.

Em relação à adaptação metabólica, cães treinados em resistência têm uma maior capacidade de oxidar carboidratos, mas também apresentam uma maior densidade mitocondrial, o que os torna mais eficientes em utilizar tanto gorduras quanto carboidratos. Isso sugere que a dieta para cães de resistência deve ser balanceada, com atenção especial ao tipo de carboidrato consumido e à quantidade de proteína disponível para síntese de glicose.

Finalmente, um aspecto frequentemente negligenciado é o processo de adaptação gastrointestinal necessário para dietas ricas em gordura. Cães que transitam para uma dieta com maior teor de gordura devem passar por um período de adaptação, geralmente de 2 a 3 semanas, para evitar desconfortos como a esteatorreia, uma condição comum em cães que recebem uma quantidade excessiva de gordura sem a adaptação necessária. A adaptação mitocondrial, por outro lado, pode levar de 8 a 12 semanas, o que é crucial para otimizar a oxidação das gorduras e garantir que o cão possa manter a performance de maneira eficaz.

Para maximizar o desempenho de cães atletas, é vital compreender não apenas os tipos de combustíveis que os cães utilizam durante o exercício, mas também como a alimentação pode ser manipulada para melhorar o tempo de recuperação e a resistência durante atividades prolongadas. Além disso, é importante considerar a necessidade de ajustes nos níveis de minerais como cálcio, ferro, zinco e cobre em dietas ricas em gordura, para evitar a formação de sabões com ácidos graxos livres que possam prejudicar a absorção desses nutrientes essenciais.