1 - Princípios Básicos da Experimentação

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03/03/2015
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EXPERIMENTAÇÃO ZOOTÉCNICA
Profa. Dra. Amanda Liz Pacífico Manfrim Perticarrari
amanda@fcav.unesp.br
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
� Os princípios que norteiam a experimentação animal visam:
� Garantir a estimativa da variação individual sem o concurso de
outros fatores que possam infiltrar durante a condução do
experimento.
� São eles, com igual importância:
1. Repetição de unidades experimentais
2. Casualização das unidades experimentais
3. Uniformidade dos animais experimentais
4. Uniformidade na aplicação dos tratamentos
5. Uniformidade do meio
� A observação desses princípios básicos definirá um ensaio mais
eficiente e sensível por resultar em valor mais realístico da
variação individual.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
1. Repetição de unidades experimentais
� Apenas pela existência de várias respostas
para um mesmo tratamento poderemos
estimar a resposta média para aquele grupo
experimental, e ainda mais importante, a
variação de respostas individuais observada
dentro dele.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
1. Repetição de unidades experimentais
� Para que ambas estimativas sejam confiáveis, o
número de repetições deve ser adequadamente
definido pelo pesquisador, a partir do tipo de
resposta que estará estudando e da confiança com
que ele definirá a média de cada tratamento.
� É preciso deixar claro que na experimentação
animal, geralmente cada indivíduo é uma
repetição.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
1. Repetição de unidades experimentais
� Avaliações concomitantes de um mesmo animal,
� por exemplo, duas ou três alíquotas de seu soro, não
fornecerão duas ou três repetições da resposta estudada,
e sim duas ou três réplicas (sem valor algum como
repetições experimentais) cuja média definirá a resposta
única daquele animal.
� As réplicas são utilizadas quando a mensuração de uma
resposta está sujeita a erros de manipulação
(laboratorial ou humana), justificando que o seu valor
médio retrataria melhor aquela resposta para um
animal.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
2. Casualização das Unidades Experimentais
� Amostra total disponível UNIFORME,
�Cada animal deve ser direcionado a um
TRATAMENTO POR SORTEIO.
�Não se deve escolher os que se deixam capturar
mais facilmente, pois pode-se comprometer o estudo
confundindo o temperamento deles à alguma
patologia, por exemplo.
�Condição nem sempre disponível.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
2. Casualização das Unidades Experimentais
� As respostas biológicas são variáveis em
magnitude, dependendo dos indivíduos onde
foram colhidas essa respostas.
�É preciso dar a cada grupo experimental a mesma
chance de arrebanhar indivíduos com variações
semelhantes (ou não).
� Isto apenas será obtido através da casualisação.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
3. Uniformidade dos animais experimentais
� Parece lógico que os animais participantes de
um ensaio tenham as mesmas características
antes de aplicarmos os tratamentos que
desejamos testar.
�Mesmo sexo, idade e grau de sangue traduzem essa
condição de uniformidade.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
3. Uniformidade dos animais experimentais
� Na realidade nem sempre isso é conseguido,
pois tem-se:
�Dificuldade de sexagem em aves.
�Variação etária ou em peso;
�Grau de sangue desconhecido;
todas essas situações são comuns em nossos
experimentos.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
3. Uniformidade dos animais experimentais
� Cada fator presente no lote disponível,
então heterogêneo,
� implica em um EFEITO adicional sobre a
resposta medida,
� superestimando a variação individual, já
que atuam independente sobre cada
indivíduo.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
3. Uniformidade dos animais experimentais
� Como corrigir esta influência para manter o
princípio da uniformidade?
� Controle desses fatores pela escolha de um
delineamento adequado pode ser a solução.
�Para isso, cada tratamento devera reunir uma
amostra equivalente, ainda que não uniforme.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
3. Uniformidade dos animais experimentais
� Exemplo: Se em um grupo experimental tiver 6
machos e três fêmeas, todos os demais grupos
deverão ser igualmente constituídos.
� Este procedimento:
� garantirá uma comparação justa de médias e
� possibilitará a estimativa da variação individual,
uma vez que o efeito dos fatores circunstanciais (no
caso, sexo) poderá ser controlado pela análise.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
4. Uniformidade na aplicação dos tratamentos
� Às vezes parece que um tratamento pode ser
aplicado sem maiores problemas e que os animais
irão desfrutá-lo igualmente.
� É preciso um pouco de experiência para verificar
que nem sempre isto é alcançado, face a algum tipo
de problema técnico ou de infraestrutura.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
4. Uniformidade na aplicação dos tratamentos
� Exemplo. Em uma baia com 16 leitões (onde
cada um será uma repetição)
� Um comedouro mal projetado não proporcionará a
mesma facilidade de alimentação a todos os
animais da baia.
� Logo, a variação individual será superestimada por
conter o efeito individual que normalmente existiria
acrescido da hierarquia observada entre eles.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
4. Uniformidade na aplicação dos tratamentos
� Se os tratamentos são impostos por injeções,
� o grupo controle precisa receber de igual volume,
de material inerte (soro fisiológico).
� assim todos os animais sofrerão o mesmo estresse,
sem que haja o confundimento deste com o efeito
de cada tratamento.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
4. Uniformidade na aplicação dos tratamentos
� Os diferentes anestésicos testados em um
ensaio, precisam guardar a devida proporção
dose/peso do animal para cada indivíduo.
� Obedecer à mesma quantidade de anestésico para
animais de pesos distintos dentro do mesmo
tratamento superestimará a variação individual
onde, por definição, o tratamento é aplicado por
unidade de peso vivo.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
4. Uniformidade na aplicação dos tratamentos
� Este princípio visa garantir as mesmas condições
do agente causador de resposta sobre cada
animal.
� O não atendimento deste princípio não pode ser
corrigido por estratégia alguma porque o fator
externo atuante confunde-se com cada tratamento.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
5. Uniformidade do Meio
� Pode-se também ocorrer problemas de
infraestrutura ou temporais para a instalação de
um ensaio.
� Todas as repetições podem não caber em um
mesmo recinto ou
� Elas não estão totalmente disponíveis ao mesmo
tempo.
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PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
5. Uniformidade do Meio
� O problema poderá ser resolvido se todos os
tratamentos testados estiverem sempre sob as
diversas condições de meio ou temporais.
� Cada tratamento deverá estar igualmente representado em
cada recinto ou em cada tempo.
� Assim, as comparações de suas médias serão justas já que
os mesmos estiveram sob as mesmas condições.
� Através de um delineamento adequado, os efeitos de
recinto ou temporais poderão ser medidos e as estimativas
da variação individual será obtida sem o curso dos mesmos.
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EXERCÍCIOSE1. Para um ensaio de nutrição que testará quatro
formulações proteicas para suínos, a amostragem
disponível era de 24 leitões de mesma idade,
desmamados no mesmo dia. Desses animais 15 são
machos e os demais são fêmeas. Obedecendo o
princípio de casualização, o pesquisador sorteou seis
animais para cada grupo experimental. Note que
por este procedimento, um tratamento poderá
eventualmente mais animais de um só sexo,
violando assim o princípio de uniformidade
amostral. Qual seria então o procedimento correto
para a distribuição dos animais aos tratamentos?
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EXERCÍCIOS
Estruturação do E1:
� Teste de quatro formulações proteicas para suínos
� Amostra: 24 leitões
� de mesma idade
� desmamados no mesmo dia.
� 15 são machos e 09 são fêmeas
� Obedecendo o princípio de casualização
� sorteio seis animais para cada grupo experimental.
� Neste procedimento, um tratamento poderá eventualmente
mais animais de um só sexo (15 e 09 não são múltiplos de 4)
� Violação do princípio de uniformidade amostral.
� Qual seria então o procedimento correto para a distribuição
dos animais aos tratamentos?
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EXERCÍCIOS
Resolução do E1: Procedimento correto:
� Separar 2 subuniversos amostrais – 15 machos e 9 fêmeas
� Dentro de cada um deles efetuar o sorteio dos animais para
cada um dos quatro tratamento.
� Serão utilizados 12 dos 15 machos e 8 das 9 fêmeas, pois
existirão apenas 3 machos e 2 fêmeas para cada tratamento
os demais serão desprezados.
� Cada grupo experimental, embora sem uniformidade
amostral, será composto de 5 animais (3 machos e 2 fêmeas)
� Possibilitando retirar da análise estatística o EFEITO sexo
sobre a variação da resposta observada
� Sexo passa a ser um efeito igualmente distribuido em cada
grupo experimental.
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EXERCÍCIOS
E2. Existem dois galpões com 10 boxes cada. Cinco
linhagens de corte (sexados, machos) serão
testados. Cada box é uma unidade experimental, da
qual será tirado o peso médio das aves com 38 dias
de idade. Três boxes do segundo galpão estão
ocupados com a ração que manterá as aves durante
o ensaio. Como você distribuiria os tratamentos
pelos boxes disponíveis nos dois galpões, de modo
que todas as linhagens fossem igualmente
influenciadas por eles?
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EXERCÍCIOS
Estrutura do E2.
� Existem dois galpões com 10 boxes cada.
� Cinco linhagens de corte (sexados, machos) serão testados.
� Cada box é uma unidade experimental, da qual será tirado o
peso médio das aves com 38 dias de idade.
� Três boxes do segundo balcão estão ocupados – logo:
� primeiro galpão tem 10 boxes disponíveis
� segundo galpão tem 7 boxes disponíveis
� Como você distribuiria os tratamentos pelos boxes
disponíveis nos dois galpões, de modo que todas as
linhagens fossem igualmente influenciadas por eles?
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EXERCÍCIOS
Solução do E2.
� Existem 10 boxes disponíveis no 1º Galpão e 07 boxes
no 2º Galpão
� Designe a linhagem por sorteio, sendo:
� dois boxes para cada uma das cinco linhagens no 1º Galpão
� apenas um box por linhagem no 2º Galpão.
� Note que 2 boxes do 2º Galpão ficarão vazios!!!
� Dessa maneira, as linhagens poderão ser comparadas
entre si por terem sido criadas sob as mesmas
condições, ainda que não uniformes.
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EXERCÍCIOS PARA ENTREGAR
E3. Três concentrações de um extrato vegetal com
reconhecimento poder de ação sobre a
proliferação celular irão ser testadas sobre
placas de cultura de tecido animal em
metástase. Para cada concentração serão
preparadas cinco placas obtidas de uma única
cultura mãe. Critique esta técnica de
preparação das amostras.
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EXERCÍCIOS
Estrutura do E3.
� Três concentrações de um extrato vegetal
� testadas sobre placas de cultura de tecido animal em
metástase.
� Para cada concentração serão preparadas cinco
placas
� obtidas de uma única cultura mãe.
� Critique esta técnica de preparação das amostras.
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EXERCÍCIOS
Solução do E3.
� Principio de uniformidade está aparentemente sendo aplicado,
o princípio de repetições está sendo VIOLADO.
� Entende-se como variação entre repetições a variação entre
indivíduos.
� Não há indivíduos neste ensaio e sim réplicas do mesmo
indivíduo, o que subestimará o valor da instabilidade amostral
� O procedimento correto seria obter várias culturas mães de
diferentes origens (seis ou mais), replicá-las em três placas e
sobre cada uma delas aplicar uma concentração do extrato
vegetal.
� Então teríamos seis condições de meio e três tratamentos aplicados
sobre indivíduos idênticos (réplicas).