Aula 5. Indicadores fisiologicos de bem-estar

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Indicadores Fisiológicos 
de bem-estar animal 
OBJETIVOS 
Entender: 
1. Relação entre BEA e fisiologia 
2. Como o SN está associado às alterações do BE 
3. Como o BE pode ser avaliado a partir de medidas 
do SN 
4. Os prós e contras dos s indicadores do BE 
 
 
“Bem-estar animal é o 
estado físico e 
psicológico de um 
animal diante de suas 
tentativas de lidar 
com o ambiente.” 
O QUE É BEM-ESTAR ANIMAL ? 
Donald M. Broom 
University of Cambridge 
ALTERAÇÕES NO BEM-ESTAR 
01 
Fisiológicas 
02 
Imunológicas 
03 
Patológicas 
04 
Comportamentais 
ALTERAÇÕES NO ESTADO FÍSICO E PSICOLÓGICO 
RESPOSTAS 
QUE RESPOSTAS ? 
SN CENTRAL SN PERIFÉRICO 
SISTEMA NERVOSO 
Processos involuntários 
Batimentos cardíacos, produção sucos digestivos, 
movimentos peristálticos, Etc… 
Movimentos 
voluntários 
QUE RESPOSTAS ? 
Respostas do 
SN Periférico 
Respostas do 
SN Endócrino 
Alterações no BE 
  
 
Ativação do SN 
Respostas do 
SNA 
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Controle e comunicação interna do organismo 
É também o principal 
responsável pelo controle 
automático do corpo frente 
às modificações do 
ambiente. 
Vasos sanguíneos 
Vísceras e glândulas 
Respiração e batimentos cardíacos 
1 
2 
3 
Regulação temperatura 
Digestão 
4 
5 
SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO (SNA) 
SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO (SNA) 
Impedir a queda da 
temperatura corporal 
SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO (SNA) 
SNA 
Piloereção 
Tremores 
Vaso constrição periférica 
Prepara para atividade física imediata 
Ex: Reação de Fuga ou Luta 
SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO (SNP) 
Reação de Luta ou Fuga 
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Hipotálamo 
Fator liberador corticotrofina 
Hipófise 
Hormônio adrenocorticotrófico 
Glicocorticoides 
SNP Prepara para atividade física imediata 
 
Síndrome de Fuga e Luta 
Resposta de “luta ou fuga ” 
- hormônios da adrenal são 
liberados; 
- pressão arterial e a frequência 
cardíaca aumentam; 
- brônquios e pupila se dilatam; 
SNP Prepara para atividade física imediata 
- metabolismo da glicose aumenta; 
Aumento do Débito Cardíaco 
 FC(taquicardia) 
 Contração do músculo cardíaco 
Aumento fluxo sanguíneo 
para os músculos: 
Quais os 
efeitos da 
ativação do 
SNA? 
 Vasoconstrição periférica 
Aumento no volume de ar 
inspirado: 
 Frequência respiratória 
 Relaxamento do brônquios 
Débito cardíaco é o volume de 
sangue bombeado pelo coração em 
um minuto (DC = FC X volume 
sistólico). Portanto, se o coração está 
batendo 70 vezes por minuto e a cada 
batimento 70 mililitros de sangue são 
ejetados, o débito cardíaco é de 
4900 ml/minuto. 
Medidas das Respostas Fisiológicas do SNA 
…Frequência Cardíaca 
…Frequência Respiratória 
…Pressão Arterial 
…Níveis de Catecolaminas 
…Enzimas adrenais 
…Habituação adrenal 
Diretas Indiretas 
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Avaliação das técnicas de medição 
Invasividade - Severidade da implantação (instrumento de medição 
implantado em uma parte do corpo) 
 
Prós e contras das técnicas de medição de parâmetros fisiológicos 
relacionados ao BEA: 
Restrição – Contenção necessária para permitir a amostragem 
 
Perturbação – Efeito da amostragem sobre o parâmetro 
 
FREQUÊNCIA CARDÍACA 
Indica o BE 
em um dado 
momento!! 
TAQUICARDIA 
ATIVA 
 FC 
BRADICARDIA 
PASSIVA 
 FC 
Alteração do Bem-Estar... 
Exemplo Resposta Ativa 
Frequência cardíaca de ovinos  : 
Exemplo Resposta Passiva 
Frequência cardíaca de roedores  : 
Barulho repentino Estímulo visual ameaçador 
Medição de frequência cardíaca 
Método Invasivo Restritivo Perturbador 
Estetoscópio 
   
Monitor polar 
   
Telemetria 
   
Medição de frequência cardíaca 
Método Invasivo Restritivo Perturbador 
Estetoscópio 
   
Monitor polar 
   
Telemetria 
   
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Medição de frequência cardíaca 
Método Invasivo Restritivo Perturbador 
Estetoscópio 
   
Monitor polar 
   
Telemetria 
   
Medição de frequência cardíaca 
Procedimento não invasivo, mas que requer que o animal seja 
capturado e imobilizado enquanto a medição é feita = pode 
causar estresse e assim aumentar a FC, podendo o próprio 
procedimento distorcer o resultado da medição. 
Escolha da técnica mais adequada para a espécie e 
condições 
ANÁLISE, POR MEIO DE TELEMETRIA, DA EVOLUÇÃO TEMPORAL DA PA e FC 
EM RATOS SUBMETIDOS A ESTRESSE CRÔNICO 
MAELINE SANTOS MORAIS CARVALHO – UNICAMP (2018) 
PRESSÃO SANGUÍNEA 
É um bom 
indicador de 
BE ?? 
 Alteração do BE = alteração da PS 
 
 Confrontos agressivos contínuos = 
 PS em ratos 
Alteração Crônica do Bem-Estar... 
Persistiu por três semanas após o término 
Gestação coletiva – sistema dinâmico 
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Medição da pressão sanguínea 
Método Invasivo Restritivo Perturbador 
Esfigmomanômetro 
Cauda, orelha e braço 
   
Cateterização: Arterial 
   
Telemetria 
   
FREQUÊNCIA RESPIRATÓRIA 
Indica o BE 
em um dado 
momento!! 
Avaliação do estado atual 
1. Observação fácil (sem perturbar) 
2. Intimamente relacionada com FC 
 
FR de leitões  após: 
 Corte da cauda e castração 
 
Excelente indicativo de estresse por calor 
Catecolaminas 
Estímulos físicos 
Noradrenalina 
Estímulos psicológicos 
Adrenalina 
A medula adrenal libera: 
Liberação imediata (Rato: 1-2 segundos) 
Meia-vida curta (Rato: 70 segundos) 
Medida do 
Estado 
Agudo 
Exemplos de catecolaminas 
● Níveis de catecolaminas em ratos  com: 
○ Abertura da porta da gaiola  
○ Manejo e mudança de gaiola  
○ Imobilização (40 x adrenalina e 6 x noradrenalina) 
(Kvetnansky et al., 1978) 
 
Medição de catecolaminas 
● Necessidade de amostragem rápida 
Método Invasivo Restritivo Perturbador Variável 
Cateterização     
Urina     
Necrópsia     
• Análise: Cromatografia líquida de alta precisão (HPLC) 
 
Medula adrenal imediatamente post mortem – cuidado com método de eutanásia 
Habituação Adrenal 
Exposição contínua a um estímulo estressante: 
 catecolaminas em resposta ao mesmo 
estímulo (habituação) 
 catecolamina em resposta a outros estímulos 
(sensibilização) 
Avaliação de estresse crônico 
Já me 
habituei a 
esse estresse, 
mas não 
estou feliz 
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Habituação Adrenal 
Avaliação: 
Medição contínua dos níveis de catecolamina na 
mesma situação que possa afetar o bem-estar 
Comparação antes e depois de um período 
estressante 
Avaliação de estresse crônico 
Já me habituei 
a esse 
estresse, mas 
não estou feliz 
Enzimas Adrenais 
Tirosina hidroxilase 
(TH) 
Feniletanolamina-N-
metil transferase 
(PNMT) 
Monoamina oxidase 
(MAO) 
Enzimas envolvidas na produção e decomposição de catecolaminas (post-mortem):
 
Estresse social prolongado (agressões 
entre machos) em camundongos =  
dos níveis de TH, PNMT e MAO 
- Grau de atividade (FC e FR) 
- Metabolismo basal (FC) 
- Horário da colheita (atividade x catecolaminas) 
Outros fatores causando alterações 
Limitações do SNA 
- Presença humana 
- Manejo 
- Imobilização 
- Método de amostragem 
 
Perturbação causada pelo método medição 
Cuidado 
ao 
escolher 
- Indivíduos muito/pouco responsivos 
 
- Hierarquia de dominância 
- Sexo 
 Ex: Ratos = fêmeas > machos 
 (Livezey et al., 1985) 
Diferenças individuais 
Limitações do SNA 
Custos 
Conclusões - SNA 
Cuidado na sua avaliação 
Medidas 
estresse 
agudo e 
crônico 
Métodos 
diretos e 
indiretos 
Limitações 
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QUE RESPOSTAS ? 
Respostas do 
SN Periférico 
Respostas do 
SN Endócrino 
Alterações no BE 
  
 
Ativação do SN 
Respostas do 
SNA 
O QUE É O Sistema Endócrino – Hormonal ? 
Tireóide 
Pâncreas Adrenais 
Hipófise 
É um conjunto 
de glândulas 
endócrinas que 
produzem 
hormônios 
Substâncias químicas com capacidade 
de influenciar a atividade de órgãos e 
tecidos (órgão alvo) 
 O SN fornece ao SE informações sobreo meio externo. O SE regula a resposta 
do organismo a esta informação. 
SE em conjunto com o SN atua na coordenação e regulação das funções corporais. 
Sistema Neuroendócrino 
Eixo HHA 
Hipófise 
Anterior 
Hipófise 
Posterior 
Mudanças no bem-estar afetam três 
subdivisões do SNE: 
Respostas... 
● Estresse 
● Atividade sexual 
● Chegada de alimento 
 
Principal mediador de 
respostas 
endócrinas, inclusive 
a mudanças no BEA 
 mobilização de 
reservas de 
energia para 
reação física 
Eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HHA) 
anabolismo p/ 
catabolismo 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Organismo
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Cascata HHA 
CRH (hormônio liberador de corticotrofina) 
ACTH (h. adrenocorticotrófico) 
Glicocorticóides (cortisol) 
Hipotálamo 
 glicose sangue Hipófise anterior 
SPH 
Vasos do SPH Circulação sanguínea 
Córtex adrenal 
Fígado 
• Glicogênio ⇒ Glicose 
• Glicogenólise 
Vantagem das medidas do HHA 
Glicocorticóides no 
plasma 
⇑ 2 a 10 min após o 
estímulo 
Não respondem tão rápido quanto SNA 
SNA 
Adrenalina e 
Noradrenalina 
Liberação imediata 
Podem permanecer elevados durante 
horas, dependendo da gravidade do 
estímulo 
 
Meia vida muito curta 
(70 s) 
 
Prós e contras das técnicas em termos de: 
● Invasividade 
○ Severidade da implantação 
● Restrição 
○ Restrição necessária 
● Perturbação 
○ Efeito da técnica usada sobre o parâmetro 
Avaliação das técnicas de medição 
Glicocorticóides - Produzidos pelo cortex da adrenal 
● Espécie - dependente: 
Outros roedores Suínos etc. 
Camundongos Macacos 
Ratos Humanos 
Corticosterona: Cortisol: 
• Não servem para estudo de estresse crônico 
 Ação auto inibidora - feedback 
Avaliação direta do bem-estar agudo 
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Medição Gicocorticóides 
○ Enzyme-linked immunosorbent assay - ELISA 
○ Cromatografia líquida de alta precisão - HPLC 
○ Radioimunoensaio - RIA 
Técnicas: 
- - - Fezes 
- - - Urina 
- - - Saliva 
S ou N S ou N S ou N Plasma 
Perturbador Restritivo Invasivo Método 
Plasma: + comum e confiável - perturbador (captura e 
manejo). Amostras colhidas dentro de 2 a 3’ após captura do 
animal. 
Opção: cateterização intravascular. Tanto invasivo como 
restritivo (animal ligado ao cateter, o que restringe seus 
movimentos - mantido em uma gaiola menor). 
- - - Fezes 
- - - Urina 
S ou N N N Saliva 
- - - Plasma 
Perturbador Restritivo Invasivo Método 
Saliva: não invasivo e não é necessário restringir os 
movimentos do animal. Entretanto, a colheita da saliva pode 
incomodar os animais e assim  os níveis de glicocorticóide, 
interferindo nos resultados. 
N N N Fezes 
N N N Urina 
- - - Saliva 
- - - Plasma 
Perturbador Restritivo Invasivo Método 
Urina e Fezes: Não é um método comumente usado e nem 
tão confiável como a medição do plasma, mas tem potencial. 
Não invasivo, não restritivo para colher a amostra e, portanto, 
os resultados provavelmente não sofrem distorções. 
Sensibilização do HHA: 
Teste desafio com ACTH  
problemas crônicos sensibilizam eixo 
HHA e produção de glicocorticóide é 
aumentada em estimulação posterior 
 
????? 
Como avaliar o 
estresse 
crônico então ? 
 Avaliação indireta do HHA 
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Avaliação de bem-estar crônico 
 ACTH é administrado via endovenosa a indivíduos com 
problema potencialmente crônico de BE  níveis de 
glicocorticóides são medidos 
Hipófise anterior 
CRH 
Córtex adrenal 
ACTH 
Hipotálamo 
Teste estimulação com ACTH 
Cortisol 
Teste estimulação com ACTH 
Longos períodos de superlotação 
ACTH 
Superlotação Controle 
Limitações das respostas do HHA 
Experiência anterior 
Animais que sofreram estresse anterior respondem com níveis 
diferentes de glicocorticóides futuramente 
Tipo e grau da resposta podem variar entre indivíduos 
DIFERENÇAS INDIVIDUAIS 
Sexo 
 Fêmeas apresentam níveis mais elevados de 
glicocorticóides 
Limitações das respostas do HHA 
PERTURBAÇÃO DEVIDO AO MÉTODO 
Presença humana, manejo, restrição e método de 
amostragem 
OUTROS FATORES CAUSANDO MUDANÇAS 
Espécie 
Apresentam  s níveis basais de glicocorticóides - Metabolismo 
Horário de colheita de amostras (variação diurna) 
Hipófise anterior (HA) 
ACTH - liberação de glicocorticóides 
Hormônios reprodutivos: 
Prolactina - envolvido na lactação 
Hormônio luteinizante (LH) - ovulação 
Hormônio folículo-estimulante (FSH) - espermatogênese e foliculogênese 
Outros hormônios associados a alterações no bem-estar: 
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ACTH 
ACTH 
Limitações e Cuidados: 
Medida de problemas agudos de BE 
Posso 
utilizar ?? 
 + rápido que glicocorticóides 
 Meia-vida curta (feedback -) 
 Variação diurna 
Prolactina 
LH 
FSH 
HORMÔNIOS REPRODUTIVOS 
São 
indicativos 
diretos do 
BE ?? 
Associados com outros indicadores do BE 
Variam em sensibilidade a mudanças de BEA: 
Prolactina > LH > FSH 
Medidas agudas =  rápido, permanecem 
elevados durante horas 
Exemplos – Hormônios Reprodutivos 
Prolactina  com manejo prolongado e colheita de amostras de sangue 
LH 
FSH  pequena mudança de lugar da gaiola 
 com mudanças de ambiente e imobilização por curto período 
HORMÔNIOS REPRODUTIVOS 
Limitações e Cuidados: 
 
Cuidado ao associar 
estes hormônios 
com alterações do 
BEA, pois seus 
níveis também 
dependem de: 
 
Hora da amostragem 
Prolactina = variação diurna 
LH = liberação pulsátil para sangue 
Sexo 
Fêmeas > machos (3 hormônios) 
Estágio do ciclo estral 
Prolactina: Proestro > diestro 
FSH: Pré-ovulatório > ovulatório 
Prolactina 
LH e FSH 
Hipófise posterior (HP) 
OCITOCINA: 
Associada a mudanças no bem-estar 
Parto, lactação, equilíbrio de água e de minerais. 
Mudanças no BEA sobre níveis ocitocina espécie dependente: 
 Roedores: em problemas agudos de BE (5-10 x) 
 Primatas e suínos: Confinamento e barulho  ocitocina 
Efeitos secundários ou colaterais das funções principais desses dois sistemas 
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Temperatura Corporal 
Medida indireta do estado agudo do BEA 
 atividade córtex adrenal 
mudanças da ToC corporal 
Temperatura 
Corporal 
Medição da temperatura 
Método Local ToC 
central 
Invasivo Restritivo Perturbador 
Direto, ex. 
termômetro 
Boca, 
orelha e 
reto 
S N S S 
Telemetria 
Interno S S N N 
Imagem 
térmica Pele N N N N 
ToC superfície  ToC central 
Mínimo: 24,7oC Máximo: 37,3 oC Médio: 31,6 oC 
Mínimo: 23,3oC Máximo: 35,6 oC Médio: 28,1 oC 
Condução, convecção e radiação 
 
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Patologias em órgãos 
Alterações crônicas do BEA 
Avaliação post-mortem (limitada) 
 Hipertrofia adrenal 
Ativação prolongada SNA e HHA 
Lesões renais 
Pressão alta ou retenção urinária 
PATOLOGIAS 
Lesões do miocárdio 
Ativação prolongada SNS 
Ateriosclerose 
Ativação prolongada SNA (vasoconstrição) 
Opióides Endógenos 
Mais utilizada para avaliação BE 
 Endorfinas 
Encefalinas 
OPIÓIDES 
Dinorfinas 
Funções: 
Opióides Endógenos 
 Analgesia induzida por estresse - opióides têm efeito 
analgésico poderoso, provavelmente necessário para que o 
animal possa enfrentar algumas formas de desafio para o 
seu bem-estar, como, por exemplo, ferimentos. 
 Controle secreção hormônios do hipotálamo e hipófise 
envolvidos na resposta ao estresse (ACTH e prolactina). 
Medição de opióides 
Método Invasivo Restritivo Perturbador 
Sangue (plasma) N S S 
[Receptores 
cerebrais] 
(post-mortem) 
N N N 
Plasma = Análise por radioimunoensaio 
[Receptores cerebrais] = ligação dos receptores 
(endorfinas radioativas) 
Exemplos de opióides 
Leitões: Castração 
Corte da cauda 
 de ß - endorfina no plasma (3 a 10 x) 
Porcas: Amarradas muitos meses 
> [receptores] córtex que animais em grupo 
Hormônio do prazer !!!! 
ENDORFINAS 
Neurotransmissores que causam sensação de prazer, relaxamento e BE 
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Conclusões 
Medição direta do SNE pode ser usada para avaliar 
o estado agudo de bem-estarAlterações patológicas (ativação prolongada do 
SNE) são parâmetros para se avaliar problemas 
crônicos do bem-estar. 
 
Conclusões 
Respostas do SNE podem ser medidas: direta 
(glicocorticóides, ACTH, receptores de glicocorticóides 
no cérebro, etc) e indiretamente (hormônios reprodutivos 
e a ocitocina) 
Medidas do SNE são limitadas = cuidado com sua 
avaliação 
Respostas fisiológicas secundárias podem ser usadas 
na avaliação do BE (ToC, opióides e patologias em 
órgãos) 
Alta densidade 
Manejo pré-abate 
Piso inadequado 
Causam alterações no BE ? 
Promovem ativação SNS ? 
Promovem ativação SNE ? 
 
Estímulos estressantes diferentes ! 
Medidas diferentes !