A anatomia e a fisiologia do sistema olfativo dos cães associados à sua disponibilidade e motivação para trabalhar com os seres humanos, os capacita para atuarem de maneira rápida e eficaz como detectores de odores de interesse para os mais diversos ramos da atividade humana.

A cada novo estudo confirma-se a habilidade e a versatilidade canina para a detecção de odores diversos, atuando melhor e mais rápido do que qualquer máquina construída pelo homem para tal finalidade até o momento.

O conhecimento de atributos anatômicos e fisiológicos, que fazem dos cães exímios farejadores, possibilita entender como os diversos fatores ambientais, operacionais e comportamentais podem afetar a sua capacidade de detecção e rastreamento de odores.

Assim sendo, conhecer as capacidades e limitações do olfato canino permite a pesquisa e o desenvolvimento de novas possibilidades de utilização “dessa ferramenta”, bem como o estabelecimento de boas práticas para essa utilização, respeitando o equilíbrio entre as condições de bem-estar animal e a eficiência do farejamento.

As possibilidades de uso de cães para detecção de odores parecem ser limitadas pela imaginação humana, entretanto devemos ter em mente que estamos lidando com um sistema biológico, dependente de uma boa preparação (treinamento) e uma operação adequada para que os objetivos sejam atingidos sem comprometer a ética e o bem-estar, necessários ao convívio interespécies.

O cão não consegue se mover imediatamente após o nascimento, sendo este caracterizado por um desenvolvimento perceptivo, cognitivo e motor progressivo que dura um certo período de tempo e impede que o animal seja autônomo até que essas faculdades funcionem.

No nascimento, o cão quase não possui habilidades sensoriais; ele é surdo e cego, possuindo apenas uma possibilidade limitada de distinguir os diferentes gostos e uma capacidade tátil limitada. Mas o sentido do olfato do filhote de alguns dias já está ativo, mesmo que apenas no que diz respeito à capacidade de captar o cheiro da mãe e, plausivelmente, do leite materno.

O sistema olfativo é o mais complexo dentre os sistemas sensoriais, do ponto de vista molecular. É também o mais primitivo evolutivamente, tendo surgido com essa ampla capacidade de detecção porque não se pode prever a que tipos de odores estaremos expostos ao longo da vida.

De todos os sentidos do cão (que são cinco como nos seres humanos), o olfato é o mais importante e também o mais eficaz, seguido pela audição, visão, tato e paladar. Para os seres humanos, no entanto, a prioridade obedece esta ordem: visão; audição; paladar e finalmente olfato. Por que o cão possui um apurado e eficaz senso de olfato?

Quais são as diferenças entre o nosso sistema olfativo e o dos cães?

Basicamente, as diferenças mais importantes são duas:

– Anatômica: No nariz do cão e do homem existe o epitélio sensorial formado por neurônios olfativos. Os receptores que ligam os odores no cão, possuem um fator muito mais numeroso que o humano.

Além disso, os cães também possuem um sistema olfativo acessório, composto pelo órgão vomeronasal (órgão de Jacobson), que é uma estrutura simétrica localizada no piso da cavidade nasal de cada lado do osso vômer (parte do septo nasal que cria a divisão entre os dois lados simétricos da cavidade nasal).

O sistema olfatório principal origina-se na mucosa olfatória, onde estão as células receptoras do olfato, aquelas que reagem às substâncias químicas odoríferas. A membrana olfatória humana tem superfície de, aproximadamente, 2,5cm², enquanto que no cão pode chegar a 150cm², ou seja, 60 vezes maior. Apesar de o cérebro humano ser cerca de 10 vezes maior que o dos cães, observa-se que a área do cérebro destinada à interpretação dos odores é bem maior no cão do que a mesma área no cérebro dos humanos.

Não é apenas essa maior quantidade de células olfativas e sua ocupação em maior área do cérebro que tornam os cães farejadores natos, mas a técnica adotada e a anatomia. As células receptoras constituem-se no principal componente da mucosa olfatória, uma vez que são responsáveis pela recepção dos estímulos olfatórios, sua conversão em sinais elétricos e sua transmissão para as regiões olfatórias do sistema nervoso central. Em humanos existem cerca de 5 a 7 milhões dessas células, enquanto que os cães possuem entre 200 e 300 milhões de células sensoriais.

Estima-se que o olfato do cão seja pelo menos quarenta vezes mais sensível do que o do homem.

– Receptores olfativos: os receptores olfativos são expressos pela maior parte dos mamíferos, por aproximadamente 900 genes em humanos, porém mais da metade das famílias de genes codificadores de receptores são pseudogenes não funcionais, indicando que o número de receptores funcionais pode ser menor que 400 nos seres humanos (informação obtida no Projeto Genoma Humano) e, no cão encontramos cerca de 900 receptores olfativos funcionais.

Pelos dados expostos, observa-se que em relação ao olfato, o cão tem o poder da percepção do mundo que o circunda, mais que o dobro em relação ao ser humano.

A razão para o grande número de diferentes receptores olfativos é fornecer um sistema de reconhecimento que permite discriminar moléculas num amplo repertório de odores. Mesmo com essa variedade, cada receptor olfativo não detecta um único odorante, mas uma gama de moléculas com estruturas similares. A identificação de um odorante específico é dada através do conjunto de receptores que foram ativados por aquela molécula, o que aumenta exponencialmente o número de odores que podem ser reconhecidos por um mesmo animal.

Esse fato explica também por que a mistura de dois componentes pode gerar um cheiro completamente diferente dos componentes originais.

Uma característica que favorece a competência canina é a posição do nariz, próximo ao chão, onde os odores das criaturas que por lá passam tendem a permanecer. Um cão explora ao seu redor com o seu nariz assim como os humanos fazem com os olhos.

Há muito tempo a comunidade científica tem se dedicado a tentar entender quais os mecanismos ativados para provocar uma resposta psicológica aos estímulos olfativos usando o conhecimento de que a percepção do odor é causada pela reação do corpo a um determinado estímulo químico.

Embora os seres humanos tenham em torno de aproximadamente 400 receptores olfativos funcionais, ainda assim podem ser capazes de discriminar 10.000 odores diferentes.

Apesar de esse número ser bastante grande, as habilidades olfatórias dos seres humanos são pequenas quando comparadas às dos cães, que são inúmeras vezes mais sensíveis do que os humanos.

Anatomicamente, o nariz do cão é uma obra-prima da evolução. Antes de tudo, é móvel, e isso permite que o cão direcione o nariz com precisão e, acima de tudo, tem uma capacidade que o ser humano não tem.

O ar inspirado pelo nariz enquanto o cão fareja não vai diretamente para os pulmões, mas para em uma área específica, onde são encontrados os chamados “receptores olfativos”, ou seja, células desenvolvidas especificamente para interceptar cheiros. Existem entre 200 e 300 milhões dessas células no nariz do cão.

Elas têm a capacidade de coletar e diferenciar as informações fornecidas pelas moléculas odoríferas que o cão aspira, moléculas pertencentes aos “corpos”, animados ou não, do mundo externo.

Existe outra importante particularidade que diferencia o olfato dos cães dos seres humanos. Quando respiramos, sentimos os cheiros e inalamos o ar pelas mesmas vias. Ou seja, tudo se mistura. Já os cães têm uma camada de tecido que separa a respiração e o olfato. É uma espécie de “filtro” que separa cerca de 12% do ar para a percepção dos aromas.

Além disso, quando soltam o ar, os cães continuam a sentir cheiros. Por isso é comum vermos cães respirando freneticamente quando querem encontrar algo usando o olfato.

O que se sabe é que os neurônios olfativos acabam ativando regiões diferentes do cérebro como o córtex olfativo, responsável por identificar os odores, o hipotálamo, que influencia comportamentos como apetite e impulso sexual, a amígdala, envolvida em emoções, e o hipocampo, importante para a formação de memórias olfativas.

É essa anatomia complexa que faz com que um perfume desperte lembranças da infância, que o aroma de um bolo saindo do forno atice o apetite e que mulheres que vivem juntas passem a apresentar ciclos menstruais sincronizados sem que se deem conta dos cheiros hormonais que povoam o ar.

Os cães (Canis lupus familiaris) vêm sendo utilizados devido a sua habilidade olfativa há mais de 100 anos.

Alguns exemplos do uso do olfato canino são a busca de pessoas desaparecidas ou corpos humanos em desastres, rastreamento e identificação de suspeitos de crimes, a detecção de entorpecentes, explosivos, minas terrestres, contrabando, alimentos e, mais recentemente, a detecção de marcadores de odores relacionados a doenças humanas e animais e, até mesmo até cães capazes de farejar dinheiro, usados por funcionários da alfândega.

Comparado com métodos instrumentais, os cães farejadores são considerados ferramentas de detecção versáteis e seguras, mesmo na presença de interferências ambientais ou de outros odores.

O uso de cães farejadores: A capacidade dos cães para detectar odores que não são detectáveis por seres humanos ou para os quais não estão disponíveis equipamentos de detecção, bem como a mobilidade e agilidade desses animais, levou empresas, indivíduos e várias agências governamentais a usar, cada vez mais, cães para detectar materiais perigosos ou de interesse para os mais diversos fins.

Os cães são detectores de odores confiáveis e eficientes, e numerosos estudos comprovaram a proficiência dos cães em localizar uma ampla gama de aromas. Cães treinados reduzem o tempo para a busca de um objeto alvo, além de serem mais sensíveis, confiáveis e práticos do que outros dispositivos de detecção.

Além disso, os cães também são fáceis e baratos para treinar e colocar em ação.

Cães de rastreamento foram empregados pelo exército nazista para seguir oficiais dos Serviços Aéreos Especiais britânicos que saltavam de paraquedas na Alemanha para coletar informações de inteligência antes da Segunda Guerra Mundial.

O exército britânico adotou essa ideia e incorporou essa ferramenta em seu programa Cão de Guerra e, em 1943, usou batedores humanos e cães rastreadores para localizar os japoneses que estavam escondidos em ilhas do Pacífico.

Foi a partir do trabalho dos policiais e militares britânicos e do uso de cães farejadores treinados para detectar minas terrestres e arsenais de munição durante a Primeira e a Segunda Guerra Mundial que o cão farejador moderno foi desenvolvido.

Com o desenvolvimento, o uso de cães farejadores extrapolou a esfera de uso policial e militar fazendo com que a capacidade olfativa seja utilizada atualmente em diversos outros campos da atividade humana, como a medicina, a agropecuária, construção civil e preservação do meio ambiente, por exemplo.

Na área da medicina, há relatos do uso bem-sucedido de cães farejadores para a detecção de vários tipos de câncer em humanos. Além da percepção de alguns cânceres, cães farejadores têm sido utilizados para a detecção de hipoglicemia associada ao diabetes e para alertar sobre a eminência de um ataque epilético. Os mecanismos pelos quais os cães detectam alterações nos níveis de glicose do sangue humano são desconhecidos, mas acredita-se que os cães reconhecem alterações olfativas atribuídas ao aumento da transpiração, possivelmente combinadas com alterações comportamentais.

Sugere-se que os cães são capazes de detectar odores exalados por seus donos e mudanças comportamentais antes do ataque epiléptico. Para a agropecuária, o uso de cães farejadores vai desde a detecção de áreas contaminadas com pesticidas, até o trabalho de fiscalização de aeroportos e postos de fronteira para impedir a introdução de produtos agropecuários importados ilegalmente e potencialmente danosos à agricultura e pecuária local.

Ainda no campo da agropecuária, os cães farejadores têm sido utilizados para a detecção do estro em vacas, garantindo taxas adequadas sucesso na inseminação artificial, o que aumenta o desempenho reprodutivo dos rebanhos. Uma das contribuições do uso dos cães farejadores na área da construção civil é a detecção de cupins subterrâneos que podem trazer vários prejuízos e danos estruturais às construções e áreas de paisagismo. Para as ações de manejo e conservação de espécies de animais em extinção, a obtenção de informações demográficas é fundamental.

Cães têm sido usados para localizar e monitorar espécies ameaçadas de mamíferos e aves e são um método discreto para uso de pesquisadores e ambientalistas quando estudam espécies raras. Existem ainda muitas pesquisas em andamento e provavelmente muitos outros usos da capacidade olfativa dos cães surgirão. Algumas expectativas promissoras são no campo do diagnóstico de doenças humanas e animais, na área de segurança alimentar (detecção de bactérias patogênicas de origem alimentar), na indústria de bebidas e alimentos (detecção de mofo em vinhas e em fábricas de produtos secos), e na detecção de substâncias utilizadas para bioterrorismo.

Fatores que afetam a eficiência do faro: A capacidade e a eficiência do cão farejador podem ser afetadas por diversos fatores internos e externos, como a motivação e o temperamento do animal, fatores ambientais como temperatura e umidade relativa do ar, tempo de trabalho e descanso, grau de treinamento e experiência.

Além disso, como o cão não trabalha sozinho e sim com o seu condutor, muitos fatores como a experiência, o humor e o vínculo deste com o cão também podem afetar a eficiência do animal durante o trabalho. O ato de farejar aumenta a sensibilidade olfativa do cão quando comparada com a respiração normal. Já foi relatado que existe uma correlação direta entre o número de farejadas que o animal realiza e a capacidade e eficiência da detecção.

Como o cão não possui glândulas sudoríparas o ofego (respiração acelerada) é a principal maneira de manter a temperatura corpórea em níveis adequados quando expostos a condições ambientais extremas ou após exercício físico. Durante o ofego (respiração acelerada) a maioria do ar passa pela boca.

Como o animal não é capaz de ofegar e farejar ao mesmo tempo, o ato de ofegar diminui a eficiência olfativa. Consequentemente qualquer condição ambiental ou atividade física extenuante que levem o animal a ofegar, influenciarão negativamente na eficiência do farejamento.

Outro fator importante que certamente afeta a capacidade de detecção de odores é o estado de saúde do cão e sua nutrição.

Estudos mostraram que diferentes dietas têm efeitos significativos sobre a tolerância ao exercício, a distribuição de massa corporal e do sentido do olfato de cães.

Alguns estudos concluíram que a precisão da busca (que requer atenção e memória de trabalho) é alterada pelo nível de energia (glicose) no organismo e que os cães farejam melhor, a partir de 30 minutos depois de serem alimentados. Dentre todos os fatores citados anteriormente, a motivação do cão para o trabalho parece se sobrepuser às variáveis olfativas como fator capaz de influenciar a capacidade de detecção de um odor alvo.

Cães motivados podem ter um bom desempenho mesmo que outras variáveis não sejam ideais.

A presença de distrações (outros odores, outros animais, barulhos, etc.) parece afetar menos a capacidade de detecção do que a falta de motivação do animal.