Você sabia que, na missão Artemis II — que em abril passado marcou a primeira viagem tripulada ao redor da Lua em mais de meio século —, um pouco da ciência brasileira também foi ao espaço? Todos os quatro astronautas (o comandante Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch e o canadense Jeremy Hansen) utilizaram um equipamento brasileiro para registrar seus ritmos de atividade e repouso durante a viagem. O modelo escolhido pela NASA foi um actímetro. Trata-se de um dispositivo portátil e não invasivo, semelhante a um relógio de pulso, utilizado para monitorar continuamente os ciclos de atividade motora e repouso de um indivíduo (um processo conhecido como actigrafia).
O modelo selecionado pela agência espacial norte-americana foi o ActTrust, fruto de 20 anos de pesquisa e desenvolvimento unindo cientistas e engenheiros brasileiros. O aparelho foi criado pela empresa paulista Condor Instruments, que nasceu do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (Pipe) da FAPESP, com raízes na Escola Politécnica (Poli-USP) e colaboração dos cronobiologistas Luiz Silveira Menna Barreto e Mario Pedrazzoli, da Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH-USP). Posteriormente, outros cronobiologistas do país também deram apoio à concepção do produto.
Validando a tecnologia
O Laboratório de Neurobiologia e Ritmicidade Biológica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (LNRB-UFRN) tem contribuído significativamente com o avanço dessa tecnologia, em especial no desenvolvimento de metodologias de análise de dados. E, nesta semana, um novo artigo publicado na revista científica PLOS ONE revelou uma utilidade inédita para o aparelho.
A pesquisa — coordenada pelos professores John Fontenele Araujo (Departamento de Fisiologia) e Arnaldo Luis Mortatti (Departamento de Educação Física), e conduzida pelo doutorando Elias dos Santos Batista — apresentou a validação do ActTrust® para mensurar o gasto energético e classificar a intensidade da atividade física em adultos jovens.
Através de testes em esteira com calorimetria indireta, os autores compararam o desempenho do equipamento brasileiro com o padrão de mercado (o ActiGraph GT3X+), utilizando sensores posicionados no pulso e no quadril. Os resultados revelaram fortes correlações entre os dados de movimento dos aparelhos e o consumo real de oxigênio dos participantes. Isso permitiu a criação de equações lineares precisas para estimar equivalentes metabólicos (METs).
A conclusão é clara: o ActTrust® provou ser uma ferramenta acessível e altamente eficiente para o monitoramento contínuo da saúde, capaz de integrar avaliações de exercício, sono e ritmos circadianos.
Como a tecnologia funciona na prática?
O dispositivo estima o gasto energético quantificando o movimento corporal por meio de seu acelerômetro digital triaxial e, em seguida, converte esses dados em METs através de modelos matemáticos validados pelos pesquisadores. Esse funcionamento ocorre nas seguintes etapas:
- Captação e processamento do movimento: O dispositivo coleta os dados de aceleração a uma taxa de 25 Hz. Esse sinal passa por um filtro digital e a norma dos três eixos é calculada em janelas de tempo de 1 segundo. A métrica escolhida para processar a atividade e estimar o gasto é o PIM (Modo de Integração Proporcional). Ele “fotografa” o movimento do corpo 25 vezes por segundo, suaviza o sinal para eliminar ruído e, a cada segundo, resume toda essa informação em um único número que representa a intensidade real do movimento.
- Aplicação da equação preditiva: Para traduzir essas contagens de movimento em gasto energético real, o estudo equiparou os dados do ActTrust com medições de consumo de oxigênio. A partir disso, estabeleceu-se um modelo em que o gasto energético é estimado a partir da contagem de atividade captada pelo aparelho.
- Ajuste pelo posicionamento: A estimativa final muda dependendo de onde o usuário está vestindo o dispositivo. O estudo gerou equações específicas e validadas de acordo com o uso do aparelho no pulso ou no quadril. Pense assim: uma pessoa caminhando com o aparelho no pulso terá mais movimento registrado (braços balançam) do que se o equipamento estivesse no quadril (movimento mais estável). Por isso, o estudo criou “traduções” diferentes para cada posição.
Além do cálculo contínuo, esse modelo matemático permitiu aos cientistas definir pontos de corte específicos para que o ActTrust consiga classificar em qual zona de intensidade de exercício a pessoa se encontra (leve, moderada ou vigorosa).
Por exemplo: utilizando o aparelho no quadril, registrar cerca de 5.057 contagens/minuto estima um gasto de 3 METs (atividade moderada); 23.339 contagens/minuto equivalem a 6 METs (atividade vigorosa); e 46.410 indicam 9 METs (atividade muito vigorosa). Se o dispositivo estiver no pulso, esses mesmos limites de gasto energético ocorrem, respectivamente, aos 3.761, 22.368 e 47.203 contagens por minuto.
Qual é a importância dessas medições?
A microgravidade desorganiza o ciclo circadiano dos astronautas, eles vivenciam 16 amanheceres e 16 entardeceres a cada 24 horas terrestres em órbita baixa, isso pode gerar complicações em cadeia como, disrupção do ciclo melatonina/cortisol (que são os hormônios responsáveis por sinalizar ao corpo que é hora de descansar e induz o sono ao anoitecer e preparar o organismo para o despertar e manter o estado de alerta durante o dia respectivamente) que ocasiona fadiga crônica e redução de alerta cognitivo causando risco aumentado de erros operacionais em tarefas críticas (ex: atividades extraveiculares, atracação de veículos).
Ainda, sem a resistência da gravidade os astronautas tentem a perder ~20% de massa muscular em 5-11 dias e a resistência aeróbica também tende a diminuir ~10-15% em 1-2 semanas. Por fim, confirmar o tipo e duração de atividade realizada (intensidade leve, moderada e/ou vigorosa) permite correlacionar com marcadores de pressão intracraniana de forma indireta, pois sem gravidade, fluidos corporais redistribuem-se no crânio, elevando pressão intracraniana. Esses desafios fisiológicos tornaram o monitoramento contínuo e preciso da atividade física não apenas uma conveniência, mas uma necessidade científica para futuras missões de longa duração e é exatamente neste contexto que a validação brasileira do ActTrust adquire relevância global.
Da universidade para a sociedade
Esta pesquisa de validação contou com o apoio da Condor Instruments, que cedeu os actímetros por meio de empréstimo, viabilizando o rigor metodológico do estudo. Agora, caberá à empresa implementar mais esta função, aumentando o valor agregado do equipamento brasileiro no mercado tecnológico global, oferecendo esta alternativa de custo-benefício superior aos dispositivos importados. Este é um exemplo incontestável de como a pesquisa realizada nas universidades públicas está vinculada à realidade social e tecnológica. Nas universidades públicas brasileiras não se faz balbúrdia; trabalha-se de forma séria e comprometida. Alguns podem até não querer enxergar essa realidade, mas é nosso papel — e nosso orgulho — mostrar para a sociedade o quanto continuamos contribuindo para o desenvolvimento soberano do nosso país.
Outras pesquisas brasileiras na Artemis II
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Texto escrito em coautoria com John Fontenele Araujo, professor titular aposentado da UFRN e professor colaborador da Universidade Federal do Delta do Parnaíba (UFDPar).
Elias dos Santos Batista é professor do Instituto Federal de Ciência, Tecnologia e Inovação do Rio Grande do Norte (IFRN-Caicó) e doutorando no Programa de Pós-graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, UFRN