A quantidade de energia que seu corpo precisa para se mover quando adulto pode ser afetada pelo quão ativo você era quando criança. Um novo estudo liderado por pesquisadores da Penn State sugere que a atividade física no início da vida pode ter um impacto duradouro na eficiência da mobilidade. Usando as aves como modelo, os cientistas forneceram a primeira evidência direta de que as experiências durante o desenvolvimento podem alterar a quantidade de energia que os animais gastam quando adultos.
Segundo Jonas Rubenson, professor de cinesiologia da Penn State, a capacidade de se movimentar com eficiência pode ter desempenhado um papel importante na evolução dos animais. Animais que gastam menos energia se movimentando podem ter mais recursos disponíveis para atividades essenciais como encontrar comida, caçar e se reproduzir. Conclusão, publicada em Anais da Royal Society B, Ciências BiológicasSugere que as demandas energéticas do movimento são mais adaptáveis do que os cientistas pensavam anteriormente.
Para investigar, os pesquisadores colocaram pequenos pesos em uma perna de pintadas jovens, aves que são parentes próximos de galinhas que andam sobre duas pernas como os humanos. Eles queriam determinar se carregar peso extra durante o desenvolvimento melhoraria a eficiência dos movimentos das aves à medida que amadurecem.
Uma diferença surpreendente surgiu nos resultados. Os pássaros que cresceram carregando cargas podiam se mover com o peso extra sem gastar energia extra. Em comparação, as aves criadas sem pesos necessitaram de 23% mais energia quando o mesmo peso foi aplicado nas pernas.
“Este estudo mostra que a carga nos membros durante o desenvolvimento – normalmente a aplicação de estresse mecânico nos braços ou pernas por meio de peso ou exercício – pode ajudar um animal a economizar energia durante o movimento ao longo de sua vida”, disse Rubenson, autor sênior do estudo. “Este é um dos primeiros estudos a indicar que o comportamento e o ambiente de um animal na juventude podem influenciar a dificuldade de andar na idade adulta”.
Por que os exercícios infantis podem ser importantes para a saúde ao longo da vida?
Embora o experimento envolvesse aves, as descobertas levantam questões importantes sobre a atividade física humana. Uma hipótese científica amplamente aceita propõe que as pessoas evitem movimentos quando se sentem fisicamente estressadas ou com necessidade de energia substancial.
Se a actividade precoce afecta a eficiência do movimento nos seres humanos, como acontece nestas aves, então as pessoas que foram menos activas na infância poderão necessitar de gastar mais energia para realizar as mesmas actividades que os adultos. Esse esforço extra pode torná-los menos inclinados ao exercício, reforçando potencialmente os padrões de inatividade.
Rubenson acredita que esta descoberta poderá ter amplas implicações para a saúde pública, especialmente porque as crianças de hoje são geralmente menos activas fisicamente do que as gerações anteriores.
“No geral, as crianças na América hoje são muito menos ativas do que as gerações anteriores”, disse Rubenson. “Este estudo mostra que praticar mais exercício físico através de desportos e exercícios durante a infância pode tornar mais fácil para as pessoas viverem ou serem mais ativas quando adultos. Se as pessoas não precisarem despender tanta energia para se movimentarem como adultos, o exercício – e todos os seus benefícios para a saúde – serão mais acessíveis para elas. Isto poderá ter um impacto em muitos aspectos do bem-estar da nossa nação, desde a saúde cardíaca à saúde mental.”
Como os pesquisadores testaram os efeitos do exercício precoce
O experimento acompanhou 12 pintadas desde as duas semanas de idade até atingirem as 16 semanas, quando as aves estavam se aproximando do tamanho adulto.
Metade das aves usava faixas de chumbo em uma perna, cada faixa pesando 4% do peso corporal da ave. As seis aves restantes cresceram sem qualquer peso adicional. Além dessa diferença, todos os 12 animais experimentaram condições de vida e rotinas de exercícios idênticas.
Quando as aves tinham nove semanas de idade, os pesquisadores começaram a treiná-las para andar em uma esteira.
Durante 16 semanas, a equipe avaliou o gasto energético usando uma câmara metabólica de fluxo instalada em uma esteira. O dispositivo mediu o oxigênio consumido por cada ave, bem como o dióxido de carbono e o vapor de água exalados. Segundo os pesquisadores, essa abordagem é considerada o padrão ouro para determinar quanta energia um animal utiliza durante uma determinada atividade.
Cada ave foi testada em três condições: parada, andando em esteira sem peso adicional e andando com faixa de peso em uma perna. Ao comparar o consumo de oxigénio e a produção de dióxido de carbono nestas condições, os cientistas podem determinar como a carga extra afectou o uso de energia.
O treinamento precoce produz um efeito surpreendente de economia de energia
Os pesquisadores não encontraram diferença no consumo de energia quando as aves ficaram paradas. Porém, quando começaram a andar com pesos, suas reações mudaram significativamente.
Aves que não carregaram peso durante o crescimento experimentaram um aumento de 23% no gasto energético ao caminhar com peso adicional em comparação ao caminhar sem peso.
As aves que ganharam peso ao longo do desenvolvimento apresentaram uma resposta significativamente diferente. Seus corpos se adaptaram de forma tão eficaz que caminhar com peso extra exigia um pouco menos de energia do que caminhar sem ele. Este resultado inesperado surpreendeu a equipe de pesquisa.
“Os pássaros tornaram-se tão eficientes que não usavam tanta energia para carregar o peso quanto precisavam para se mover sem peso”, disse Rubenson.
Outra descoberta inesperada surgiu quando os pesquisadores compararam os dois grupos. Em média, as aves acostumadas a carregar peso ao longo do desenvolvimento não gastaram mais energia ao caminhar com as faixas do que as aves normais ao caminhar sem qualquer peso adicional.
Juntas, estas observações sugerem que as experiências iniciais da vida podem influenciar substancialmente a eficiência com que os animais se movem quando adultos.
“Isto sugere que os animais – e isto inclui potencialmente os humanos – podem tornar-se mais eficientes com base nas suas experiências de vida. Assim, quando os humanos se exercitam regularmente durante a nossa infância e adolescência, isso pode aumentar a nossa capacidade de exercício ao longo da vida.”
As descobertas fornecem novas evidências de que a atividade física durante o desenvolvimento pode ter efeitos duradouros na energia necessária para o movimento. Ainda não se sabe se adaptações semelhantes ocorrem nos seres humanos, mas a investigação sugere um possível mecanismo através do qual o exercício infantil pode ajudar a apoiar a actividade física mais tarde na vida.
Equipe de pesquisa e financiamento
Stephen Piazza, professor de cinesiologia na Penn State, também participou da pesquisa, juntamente com vários atuais e ex-alunos de pós-graduação que trabalharam com Piazza e Rubenson.
Os dois co-autores do estudo foram Talaiya Johnson e Kaavya Katugam-Dechaine. Johnson concluiu seu mestrado na Penn State e agora está fazendo doutorado na Universidade da Pensilvânia. Katugam-Dechene recebeu seu doutorado pela Penn State e atualmente atua como professora assistente de pesquisa em engenharia biomédica e de reabilitação na Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill.
Outros colaboradores incluem Ian Dechene, que trabalhou como equipe de pesquisa no projeto e agora é engenheiro de software, e Roberto Castro, um estudante de doutorado da Penn State orientado conjuntamente por Plaza e Rubenson.
O financiamento foi fornecido pelo Instituto Nacional de Artrite e Doenças Musculoesqueléticas e de Pele, parte dos Institutos Nacionais de Saúde, por meio dos prêmios R21AR071588 e R01AR080711. Os investigadores são os únicos responsáveis pelo conteúdo do estudo, que não reflete necessariamente a posição oficial dos Institutos Nacionais de Saúde.
