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1/140 NUTRIÇÃO NA ATIVIDADE FÍSICA NUT 051 – UFJF – DEPARTAMENTO DE NUTRIÇÃO Prof. Renato Moreira Nunes Nutricionista 1996 UFV Especialista em Farmacologia 1999 EFOA Especialista em Psicologia 2011 UFJF Mestre em Ciência da Nutrição 2004 UFV Doutor em Biologia Molecular 2011 UFV Aula 5 Metabolismo Energético e Hidratação 2/140 NUTRIÇÃO NA ATIVIDADE FÍSICA NUT 051 – UFJF – DEPARTAMENTO DE NUTRIÇÃO Parte do material apresentado foi gentilmente cedido pelas professoras Dra. Sandra Bragança Coelho UFLA - Lavras Amanda Bertolato Bonetti UFJF Aula 3 Metabolismo Energético e Hidratação Metabolismo Energético Aplicação na Nutrição Humana e na Atividade Física Créditos Renato Moreira Nunes Sandra Bragança Coelho 4/140 Introdução O ser vivo alimenta-se para satisfazer duas necessidades básicas: Obter substâncias que lhe são essenciais Obter energia para a manutenção dos processos vitais. Carboidratos, lipídios e proteínas Fornecer energia para o organismo. 5/140 Princípios da Calorimetria Primeiros trabalhos – produção de calor resulta dos processos de oxidação dentro da célula. Oxidação biológica – reações enzimáticas que geram calor e outras formas de energia. Vantagem biológica da oxidação: Transformação na energia contida nos alimentos em forma utilizável para o organismo (ATP) - só 40% Calor – benéfico para manutenção da temperatura corporal 6/140 Unidades de Energia Caloria: Unidade de energia + utilizada – quilocaloria = 1000 calorias. 1 caloria é a quantidade de calor necessário para aumentar a temperatura de 1 Kg de água a 1°C. Joule: Unidade de medida da energia no sistema Internacional de unidades (SI). Quantidade de energia utilizada quando 1 Kg é movido 1 metro pela força de 1 Newton. 1 kcal = 4,184 KJ. 7/140 Métodos que Determinam o Valor Energético dos Alimentos Calorimetria Direta Mede diretamente o calor (energia) produzido pelo alimento. Equipamento: Bomba Calorimétrica (recipiente de metal fechado e imerso em água) Funcionamento: Amostra de alimento é queimada e a elevação da temperatura da água = energia calorífica ou calorias geradas pelo alimento. Mede a energia bruta dos alimentos: 1g de CHO 4,10 cal 1g de LIP 9,45 cal 1g de PTN 5,65 cal 1g de Álcool 7,10 cal 8/140 VALOR ENERGÉTICO DOS NUTRIENTES: NUTRIENTE BOMBA CALORIMÉTRICA PERDAS ORGÂNICAS ABSORÇÃO VALOR ENERGÉTICO PROTEÍNA (g) 5,6 KCAL 1,25 KCAL 92% 4 KCAL GLICÍDIO (g) 4,1 KCAL - 99% 4 KCAL LIPÍDIO (g) 9,4 KCAL - 95% 9 KCAL ÁLCOOL (g) 7,1 Traços 100% 7 kcal 9/140 Bomba Calorimétrica 10/140 Substratos para o exercício Fonte Quanto utilizado Exemplos ATP Todos os momentos Todos os tipos Fosfocreatina (PCr) No início de todos os exercícios; exercícios extremos Lançamento de peso, salto Carboidrato (anaeróbico) Exercícios de alta intensidade, especialmente com duração de 30 segundos a 2 minutos Corrida de 100m Carbohydrate (aeróbico) Exercício com duração de 2 minutos a 4-5 horas; quanto > a intensidade, > o uso Basquete, natação, Gordura (aeróbico) Exercícios com duração maior que alguns minutos; grandes quantidades são utilizadas em baixas intensidades de exercício Corrida de longa distância, pedalar por longas distâncias Proteína (aeróbico) Baixa quantidade durante todos tipos de exercícios; quantidade moderada em exercícios de resistência, especialmente quando CHO está em falta Corrida de longa distância 11/140 Substratos utilizados de acordo com a intensidade do exercício 12/140 Utilização do Substrato Durante o Exercício • Vários fatores determinam o tipo de substrato utilizado pelo músculo durante o exercício: – Intensidade – Duração – Efeito do Treinamento – Dieta 13/140 Intensidade • Exercícios ↑ intensidade e ↓ duração ATP anaeróbico – Gasta reserva de ATP e fosfocreatina • Exercícios intensidade moderada – 50% energia vem da quebra aeróbica do glicogênio e 50% da glicose e ácidos graxos circulantes • Exercícios ↓ intensidade – 100% alimentados por via aeróbica. > proporção de gordura para gerar energia 14/140 Fosfocreatina • Quando ADP começa a se acumular no músculo – a enzima creatina cinase é ativada e transfere o fosfato de alta energia da creatina para o ADP. – PCr + ADP Cr + ATP • Vantagens da PCr: – ativada instantâneamente: regenera ATP em taxas que atendem a demanda energética dos esportes de mais força. • Desvantagens da PCr: – quantidade produzida e estocada não é suficiente para sustentar o exercício de alta intensidade mais do que alguns minutos. 15/140 Duração • Duração também determina o substrato a ser usado durante o exercício. • Quanto > tempo gasto > contribuição da gordura como combustível. • Lembrar: gordura não pode ser metabolizada a menos que haja CHO disponível. – Glicogênio muscular e glicose sanguínea – fatores limitantes em qualquer atividade. 16/140 Efeito do Treinamento • Tempo que um atleta pode oxidar ácidos graxos como fonte de energia – relacionado condicionamento físico. • Treinamento: – Melhora sistemas cardiovasculares envolvidos na liberação de O2 – ↑ mitocôndrias e enzimas envolvidas na síntese aeróbica de ATP = ↑ capacidade de metabolismo de ácido graxo. 17/140 Utilização de substratos durante o exercício Com o treinamento, a utilização de gorduras torna- se + eficiente. 0% 50% 100% Treinado Não Treinado Glicose Sanguïnea Glicogênio Triglicerídeo Plasma Libre de Ác. Graxo 18/140 Dieta • Constituição da dieta – também pode determinar substrato utilizado durante o exercício. • Rica em CHO – usará mais glicogênio • Rica em LIP – mais gordura será oxidada. – META: ↑ disponibilidade da gordura como combustível durante o exercício – Maneira apropriada - através do TREINAMENTO e não pelo consumo de dieta rica em LIP 19/140 Tempo de exaustão dependendo da dieta 0 50 100 150 200 Low CHO Normal Diet High CHO Minutes 20/140 Uso dos combustíveis pelo Corpo Ativo Metabolismo basal: quantidade mínima necessária para as funções vitais de um individuo em repouso. Significado de 1 caloria = quantidade de energia necessária para elevar de 1°C a temperatura de 1 grama de água. 21/140 Uso dos combustíveis pelo Corpo Ativo A energia liberada nas diferentes fases do metabolismo servirá para: Manter o organismo em funcionamento; Manter a temperatura do organismo; Ser armazenada na forma de ATP. 22/140 Uso dos combustíveis pelo Corpo Ativo Combustíveis da atividade física: Glicose (CHO) Ác graxos (gorduras) Aa (ptnas) - menos Depende da intensidade e da duração da atividade e do condicionamento do individuo. 23/140 Uso dos combustíveis pelo Corpo Ativo Repouso: Ac. Graxos (mais) Glicose Aa (menos) 24/140 Uso dos combustíveis pelo Corpo Ativo GLICOSE – armazenada no fígado e músculos sob forma de glicogênio. 1° minutos de atividade usa glicogênio muscular como fonte de energia. Ativ. Continua e as moléculas mensageiras (horm. Epinefrina) vai para a corrente sangüínea e sinaliza o fígado e as céls adiposas para liberar seus nutrientes de energia armazenados, principalmente glicose e ác. Graxos. Horm. Epinefrina – principal hormônio que provoca resposta de estresse do corpo e prepara para a ação. 25/140 Uso dos combustíveis pelo Corpo Ativo FÍGADO – capaz de fabricar glicose a partir de fragmentos de outros nutrientes. Músculo acumula reservas de glicogênio – ele não libera sua glicose para a corrente sangüínea como faz o fígado. UFA!!!! Porque se ele compartilhar pode não possuir glicose para um momento crítico. Glicose do músculo é o combustível para ação rápida, depois se o exercício continua usa-se a glicose do glicogênio armazenado do fígado e a glicose dietética absorvida no Trato digestório – fontes importantes de combustíveis. 26/140 Relatório de comparação do uso de combustível de 3 corredores com dietas diferentes: Grupo 1 = dieta mista normal (55% cho) Grupo 2 = rica em cho (83% das calorias a partir do cho) Grupo 3 = dieta rica em gordura (94% de gordura) 27/140 Efeito da dieta sobre a Resistência Física. Período máx de resistência: Dieta rica em gordura = 57 min Dieta Mista normal = 114 min Dieta rica em cho = 167 min Obs. Qto mais cho a pessoa ingere, mais glicogênio o músculo armazena e mais tempo as reservas duram para sustentar a atividade física. 28/140 Intensidade da Atividade, Uso da Glicose e Reservas de Glicogênio Reservas de glicogênio = muito mais limitadas do que a gordura. Exemplo: pessoa com 13,5 kg de gordura corporal pode ter apenas 0,5 de glicogênio hepático e muscular para extrair. 29/140 Intensidade da Atividade, Uso da Glicose e Reservas de Glicogênio Atividade mais intensa (difícil pegar respiração) = usa glicogênio rapidamente (corrida 400 metros) Atividade menos intensa (como correr com a respiração constante e fácil) = usa glicogênio mais lentamente A depleção de glicogênio usualmente ocorre cerca de 2h após de atividade intensa. 30/140 Fatores Fisiológicos de Combustão de Nutrientes Corpo – alimentos não são totalmente digeridos e absorvidos. São absorvidos pelo corpo: 98% dos CHO 95% dos LIP 92% das PTN (ampla variação) Carboidratos LIP PROT. Combustão em bomba calorimétrica (Kcal/g) 4,10 9,45 5,65 Perda devido a combustão incompleta de compostos nitrogenados (Kcal/g) 0 0 -1,25 Digestibilidade (%) 98 95 92 Fator fisiológico para os combustíveis (Kcal/g) 4 9 4 KJ/g 17 38 17 31/140 Métodos que Determinam o Valor Energético dos Alimentos Calorimetria Indireta Mede indiretamente o calor (energia) produzido pelo alimento - através da quantidade de O2 consumido. Equipamento: Oxicalorímetro Funcionamento: Mede-se a quantidade de O2 necessária para a combustão completa de uma amostra de peso conhecido. 32/140 Necessidade de Energia pelo Corpo A necessidade de energia de um organismo depende: Metabolismo basal Termogênese induzida pela dieta (TID) Atividade física Energia para estes processos é proveniente da ingestão alimentar. Apenas 27-37% do valor inicial é disponibilizado 33/140 Metabolismo Basal e de Repouso Taxa Metabólica Basal – corresponde a energia gasta em estado pós-absortivo. Para aferição: jejum de 12 a 14 horas repousar em posição supina acordado, porém sem movimentos ambiente termoneutro Taxa Metabólica de Repouso – corresponde a energia gasta em período pós-prandial Para aferição: jejum de 8 horas repouso de pelo menos 30 minutos, deitado em ângulo de 30 graus acordado, porém sem movimentos temperatura ambiente 20 a 30% > TMB TMB é extrapolada para 24 horas = gasto energético basal (GEB) 34/140 Métodos que Determinam o Metabolismo Basal Calorimetria Direta - > acurácia, 1 a 2% de erro. Calorímetro Calorimetria Indireta - boa acurácia 2 a 5% de erro. Respirômetros - Quociente Respiratório Água Duplamente Marcada 35/140 Calorimetria Direta Indivíduo é colocado numa câmara isolada e a produção de calor é medida diretamente através do registro da quantidade de calor transferida para a água que circula no calorímetro. A medida específica é obtida pela diferença da temperatura em graus Celsius da água que entra e sai da câmara, indicando a produção de calor. 36/140 Calorimetria Direta 37/140 Calorimetria Direta Desvantagens: Altera as atividades habituais; Limita atividades físicas; Equipamento extremamente caro. Devido o seu alto custo, esta técnica é menos utilizada para a determinação do metabolismo energético. 38/140 Calorimetria Indireta O calor liberado por processos químicos no organismo é indiretamente calculado a partir da taxa de consumo de oxigênio e produção de CO2. Relação direta entre gasto energético e VO2 - oxidação de substratos precisa de consumo de oxigênio. Apenas a glicólise anaeróbica produz ATP sem o consumo de oxigênio, mas ela representa uma pequena porcentagem do ATP produzido sob circunstâncias metabólicas usuais . 39/140 Calorimetria Indireta - Espirômetro O calorímetro/espirômetro básico: coletor de gases adaptado ao paciente (canópia, peça bucal ou dispositivo ligado ao ventilador) sistema de medida de volume e concentração de oxigênio e gás carbônico. Paciente inspira e expira - colhem-se amostras de ar expirado – quantifica-se o VO2 e VCO2 - estes valores são utilizados na equação de Weir. 40/140 Calorimetria Indireta - Espirômetro Equação de Weir: Produção de calor (kcal/min/dia) = 3,9 x [VO2 (L/min)] + 1,1 x [VCO2 (L/min)] – 2,17 [NU 9g/dia)] Gasto Energético (kcal/dia) = Produção de calor x 1440 minutos NU = uréia urinária (g/24horas) ÷ 2,14 41/140 Calorímetro indireto ou espirômetro 42/140 Calorimetria Indireta - Espirômetro Determina também a taxa de utilização de nutrientes - através da produção de calor característica de cada um (QR). Quando utilizados no organismo, CHO e LIP são oxidados a CO2 e água. PTN - não são totalmente oxidadas, pois existe a uréia que não sofre combustão, sendo eliminada pelo organismo. 43/140 Calorimetria Indireta - Espirômetro A relação entre o volume de CO2 eliminado e o volume de O2 utilizado na oxidação indica o Quociente Respiratório (QR). QR = V CO2 / V O2 em L/Min O QR do carboidrato é 1, como pode-se deduzir da oxidação completa da glicose C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O QR = CO2 / O2 = 6 / 6 = 1 44/140 Calorimetria Indireta - Espirômetro O QR dos lipídios é menor (0,7) devido ao menor conteúdo de O2 na molécula em relação ao CO2, necessitando por isso mais oxigênio externo. Estrutura das PTN é variável, oxidação não pode ser expressa facilmente. O QR das proteínas é de 0,8. Para um dieta mista média, o RQ apresenta-se como sendo de aproximadamente 0,85. 45/140 46/140 Uso de isótopos A água corporal total (ACT) representa o solvente básico na qual ocorrem todos os processosvitais. É portanto, o composto químico mais abundante no corpo humano, 60% do peso corporal de homens e 50% do peso corporal feminino. A água mantém uma relação relativamente estável com a massa magra, e deste modo a medida dos volumes de diluição isotópica permite a predição da massa magra e da gordura corporal. O procedimento habitual é medir o volume de diluição utilizando- se um dos 3 isótopos: trítio, deutério ou água marcada com oxigênio 18. Os 2 primeiros são relativamente baratos enquanto que o oxigênio 18 é caro. O deutério e o oxigênio 18 são estáveis e podem ser usados em mulheres grávidas e crianças. 47/140 Isótopos estáveis A determinação indireta da ACT usando um isótopo baseia-se no princípio de diluição onde uma conhecida concentração e volume de certa substância (traçador) é dado oralmente ou parenteralmente para um indivíduo, um tempo é permitido para que o traçador equilibre com a água corporal do indivíduo e posteriormente seja recuperado na urina, sangue ou saliva do mesmo. O cálculo se baseia no balanço de massas (C1 x V1 = C2 x V2). Uma vez que se conhece a concentração 1(C1) e o volume 1 (V1) e mede-se a concentração alcançada C2 no fluido biológico (urina, sangue ou saliva), utilizando-se a fórmula pode-se calcular o V2, ou seja, o volume de água corporal. Num segundo passo presume-se que a proporção de massa magra corporal presente na água é constante a 73%. Isto permite o calcula da massa magra e da gordura corporal. 48/140 Calorimetria Indireta – Água Duplamente Marcada Método realizado a partir da ingestão de água contendo isótopos estáveis de hidrogênio e oxigênio, que são misturados com a água corporal. As taxas de perda de hidrogênio e oxigênio são medidas pelo declínio de suas concentrações em algum fluido do corpo, geralmente a urina. 49/140 Calorimetria Indireta – Água Duplamente Marcada A diferença entre a taxa de perda de ambos isótopos é utilizada para estimar a produção de dióxido de carbono e o gasto energético. Vantagens: Indivíduo pode manter suas atividades normais - avalia-se mais precisamente o gasto energético Boa acurácia Desvantagens: Alto custo 50/140 Fatores que Influenciam o Metabolismo Basal Sexo: homens > MB do que as mulheres. Idade: > idade < MB (↓ massa magra e ↑ massa gordurosa). Área da superfície corpórea: > área > perda de calor (manutenção de calor) > MB. Secreções das glândulas endócrinas (tiroxina) Hipotiteoiismo – pode ↓ 30 a 40% do MB Hipertireoidismo – pode ↑ MB em até 80% 51/140 Fatores que Influenciam o Metabolismo Basal Febre: ↑ a MB ≈ 13% para cada grau de aumento da temperatura acima de 37°C. Clima: MB pessoas que vivem nos trópicos < que aquelas que vivem em clima frio. Estado nutricional: desnutridos crônicos MB até 50% menor. Gravidez: aumento de 20 a 28% no MB. 52/140 Termogênese Induzida pela Dieta Também chamada de efeito térmico dos alimentos pode ser classificada de duas maneiras: Termogênese obrigatória Termogênese facultativa Termogênese obrigatória: é a energia requerida pela digestão, absorção e metabolismo de nutrientes (a terminologia ação dinâmica específica – ADE – também é utilizada). 53/140 Termogênese Induzida pela Dieta Termogênese facultativa ou adaptativa: é o aumento na taxa metabólica proveniente da queima do excesso de calorias na forma de calor decorrente de mudanças na temperatura (frio), e stress emocional. É também estimulada pela, cafeína e nicotina. Já foi demonstrado que a quantidade de cafeína em um copo de café (100 mg), fornecida a cada 2 horas por 12 horas, aumenta a TID em 8 a 11%, a nicotina possui um efeito similar . 54/140 Atividade Física É o segundo maior componente do gasto energético. 15 a 30 % das necessidades diárias de energia. Compreende o gasto energético resultante da atividade física. Componente MAIS variável do gasto energético. 55/140 56/140 Recomendações Nutricionais no Exercício • Calorias • Atletas • Necessidade de energia vai variar com: – Peso e altura – Sexo – Idade – Taxa metabólica – Tipo, freqüência, intensidade e duração do exercício praticado 57/140 Recomendações Nutricionais no Exercício • Calorias • Para indivíduos que praticam exercícios físicos sem maiores preocupações com performance, uma dieta balanceada, que atenda às recomendações dadas à população em geral, é suficiente para a manutenção de saúde e possibilita um bom desempenho. 58/140 59/140 60/140 Fórmulas para o Cálculo do Metabolismo Energético Equação da Organização Mundial de Saúde (WHO, 1985) Equação para indivíduos saudáveis. Homens: 18 - 30 anos: GER (kCal/Dia) = [64,4 x P (kg)] - [113 x A (m)] + 3000 4,19 30 - 60 anos:GER (kCal/dia) = [19,2 x p(kg] + [66,9 x A (m) + 3769 4,19 Mulheres: 18 - 30 anos:GER (kCal/Dia) = [55,6 x p(kg)] + [1397,4 x A (m)] + 146 4,19 30 - 60 anos: GER (kCal/Dia) = [36,4 x P (kg)] - [104,6 x A (m) + 3619 4,19 61/140 Fórmulas para o Cálculo do Metabolismo Energético Mais recentemente o Institite of Medicine (IOM, 2002) estabeleceu novas equações para calcular o requerimento ou necessidade estimada de energia (EER). EER – consumo de energia previsto para manter o balanço energético de uma pessoa saudável de determinada idade, sexo, altura e nível de atividade física. 62/140 Importante lembrar Embora seja esperada variabilidade interindividual quanto ao EER, não há RDA (margem de segurança) para energia, uma vez que o seu consumo acima do necessário resulta em ganho de peso. 63/140 EER para lactentes de 0 a 2 anos de idade Equações não levaram em consideração sexo e altura das crianças, pois estes interferem no peso, e dessa forma, somente o peso correlaciona-se diretamente com o gasto energético total. EER = GET + energia de deposição 64/140 EER para lactentes de 0 a 2 anos de idade 0-3 meses: EER = (89 x peso [kg] – 100) + 175 kcal 4-6 meses: EER = (89 x peso [kg] – 100) + 56 kcal 7-12 meses: EER = (89 x peso [kg] – 100) + 22 kcal 13-35 meses: EER = (89 x peso [kg] – 100) + 20 kcal 65/140 EER para crianças de 3 a 8 anos de idade Foram levados em consideração para estimar o GET, o sexo, idade, altura, o peso e a atividade física das crianças. EER = GET + energia de deposição 66/140 EER para crianças de 3 a 8 anos de idade Meninos EER = (88,5 – 61,9 x idade [anos] + atividade física x (26,7 x peso [kg] + 903 x altura [m]) + 20 kcal Atividade física (AF) AF = 1,00 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,0 <1,4 (sedentário) AF = 1,13 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,4 <1,6 (pouco ativo) AF = 1,26 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,6 <1,9 (ativo) AF = 1,42 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,9 <2,5 (muito ativo) 67/140 EER para crianças de 3 a 8 anos de idade Meninas EER = (135,3 – 30,8 x idade [anos] + atividade física x (10,0 x peso [kg] + 934 x altura [m]) + 20 kcal Atividade física (AF) AF = 1,00 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,0 <1,4 (sedentário) AF = 1,16 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,4 <1,6 (pouco ativo) AF = 1,31 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,6 <1,9 (ativo) AF = 1,56 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,9 <2,5 (muito ativo) 68/140 EER para adolescentes de 9 a 18 anos de idade Nesta faixa etária, as necessidades de energia são definidas para manter a saúde, promover ótimo crescimento e maturação e garantir um nível desejável de atividade física. EER = GET + energia de deposição 69/140 EER para adolescentes de 9 a 18 anos de idade Meninos EER = (88,5 – 61,9 x idade [anos] + atividade física x (26,7 x peso [kg] + 903 x altura [m]) + 25 kcal Atividade física (AF) AF = 1,00 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,0 <1,4 (sedentário) AF = 1,13 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,4 <1,6 (pouco ativo) AF = 1,26 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,6 <1,9 (ativo) AF = 1,42 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,9 <2,5 (muito ativo) 70/140 EER para adolescentes de 9 a 18 anos de idade Meninas EER = (135,3 – 30,8 x idade [anos] + atividade física x (10,0 x peso [kg] + 934 x altura [m]) + 25 kcal Atividade física (AF) AF = 1,00 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,0 <1,4 (sedentário) AF = 1,16 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,4 <1,6 (pouco ativo) AF = 1,31 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,6 <1,9 (ativo) AF = 1,56 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,9 <2,5 (muito ativo) 71/140 EER para adultos acima de 19 anos Homens EER = 662 – 9,53 x idade [anos] + atividade física x (15,91 x peso [kg] + 539,6 x altura [m]) Onde, a atividade física (AF) será: AF = 1,00 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,0 <1,4 (sedentário) AF = 1,11 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,4 <1,6 (pouco ativo) AF = 1,25 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,6 <1,9 (ativo) AF = 1,48 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,9 <2,5 (muito ativo) 72/140 EER para adultos acima de 19 anos Mulheres EER = 354 – 6,91 x idade [anos] + atividade física x (9,36 x peso [kg] + 726 x altura [m]) Onde, a atividade física (AF) será: AF = 1,00 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,0 <1,4 (sedentário) AF = 1,12 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,4 <1,6 (pouco ativo) AF = 1,27 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,6 <1,9 (ativo) AF = 1,45 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,9 <2,5 (muito ativo) 73/140 Atividade Física Nível de Atividade Física (NAF) Atividade Física Sedentário (≥1,0 <1,4 ) Trabalhos domésticos de esforço leve a moderado, atividades do cotidiano, sentado Pouco ativo ( ≥1,4 <1,6 ) Caminhadas (6,4km/h) + mesmas atividade do sedentário Ativo(≥1,6 <1,9 ) Ginástica aeróbica, corrida, natação, tênis + mesmas atividade do sedentário Muito Ativo (≥1,9 <2,5 Ciclismo de intensidade moderada, corrida, pular corda, tênis + mesmas atividade do sedentário 74/140 EER na Gravidez Calculada somando-se EER para mulheres + incremento de energia despendida durante a gestação (8 kcal/semana) + armazenamento de energia durante a gestação (180kcal/dia). Como GET varia muito pouco durante o primeir trismestre, o consumo adicional de energia é recomendado apenas no 2 e 3 trimestres. 75/140 EER para Gestantes de 14 a 18 anos de idade 1 ° Trimestre = EER para adolescentes + 0 2 ° trimestre = EER para adolescentes + 160 (8kcal x 20 semanas) + 180 kcal 3 ° trimestre = EER para adolescentes + 272 (8 kcal x 34 semanas) + 180 kcal 76/140 EER para Gestantes de 14 a 18 anos de idade 1 ° Trimestre = EER para mulheres + 0 2 ° trimestre = EER para mulheres + 160 (8kcal x 20 semanas) + 180 kcal 3 ° trimestre = EER para mulheres + 272 (8 kcal x 34 semanas) + 180 kcal 77/140 EER para Lactantes Calculada somando-se EER para mulheres + gasto de energia para produção de leite – energia proveniente das reservas teciduais. Produção de leite Primeiros 6 meses ≈ 500kcal/dia para produção de leite Meses seguintes ≈ 400kcal/dia Reservas teciduais Primeiros 6 meses – perda de 800g/mês = 170kcal/dia Meses seguintes – estabilização de peso 78/140 EER para Lactantes EER para lactante entre 14 e 18 anos 1° semestre = EER para adolescentes + 500 -170 2 ° semestre = EER para adolescentes + 400 – 0 EER para lactante entre 19 e 50 anos 1° semestre = EER para mulheres + 500 -170 2 ° semestre = EER para mulheres + 400 - 0 79/140 Sabe-se que cada litro de oxigênio consumido equivale a um gasto de aproximadamente 5kcal 80/140 81/140 82/140 83/140 Bioimpedância elétrica Valores de resistência e reatância obtidos - utilizados para o cálculo dos percentuais de água corporal, massa magra e gordura corporal por meio de um software fornecido pelo fabricante. Existem ainda disponíveis aparelhos de bioimpedância que imprimem de imediato os valores da composição corporal. Método não invasivo, seguro, rápido, relativamente preciso; contudo, no paciente grave não é confiável, especialmente devido às alterações no estado de hidratação. Resultados também podem ser afetados por fatores como a alimentação, a ingestão de líquidos, a desidratação ou retenção hídrica, a utilização de diuréticos e o ciclo menstrual. 84/140 Bioimpedância elétrica Informações importantes A superfície da maca deve ser não condutiva e suficientemente larga, para que o examinado se deite em decúbio dorsal, com os braços abertos em ângulo de 30° em relação ao seu corpo, sem encostar na parede. As pernas não devem se tocar; Não fazer exercícios físicos ou sauna, 8 horas antes do exame e nem realizar atividades físicas extenuantes nas 24 horas anteriores ao teste; O examinado deve se abster do uso de bebidas alcoólicas 48 horas antes do exame e também de ingerir grandes refeições e café, 4 horas antes da avaliação; Aguardar 5 a 10 minutos deitado em decúbito dorsal antes do teste; O peso e altura devem ser aferidos anteriormente ao teste; Não se deve fazer movimentos durante o teste; Não fazer uso de diuréticos nos 7 dias que antecedem o teste; Não deve ser realizado em gestantes; Urinar pelo menos 30 minutos antes do teste; Não tem limite de idade, podendo ser feito com crianças. 85/140 Bioimpedância elétrica Procedimento do teste: É padronizado o lado direito para se efetuar o exame, o examinado deverá retirar sapato e meia do pé escolhido, sendo que exames subseqüentes devem ser feitos sempre desse lado. As jóias e quaisquer objetos metálicos devem ser retirados. Os locais de colocação dos eletrodos devem ser limpos com álcool. Os cabos pretos serão conectados nos eletrodos do pé e os vermelhos, nos da mão. Já em outros o vermelho é usado mais próximo ao coração. 86/140 Bioimpedância elétrica Omron - subestimou a porcentagem de gordura corporal de mulheres de 20 a 40 anos Tanita - superestimou significativamente a porcentagem de gordura de homens e mulheres de 18 a 30 anos de idade. A utilização da impedância bioelétrica não se resume à avaliação da gordura – podendo ter aplicações clínicas importantes no que diz respeito à monitoração da quantidade de água corporal. Ex: monitorar as mudanças no estado de hidratação após cirurgiacardíaca em adultos. 87/140 Bioimpedância elétrica Vantagens: Não requer um alto grau de habilidade do avaliador; É confortável e não-invasiva; Pode ser utilizada na avaliação da composição corporal de indivíduos obesos; Possui equações específicas a diferentes grupos populacionais. Desvantagens: Depende de grande colaboração por parte do avaliado; Apresenta custo mais elevado que a outras técnicas; É altamente influenciado pelo estado de hidratação do avaliado; Nem sempre os equipamentos dispõem das equações adequadas aos indivíduos que pretendemos avaliar. 88/140 Infravermelho próximo Baseia-se nos princípios de absorção e reflexão dos raios infravermelhos. O analisador usualmente utilizado é o Futrex® portátil - minicomputador, um protetor de luz e um sensor em forma de microfone por onde ocorre a emissão da luz. Os dados do paciente como gênero, idade, peso, estatura e compleição física - incluídos no computador. Localiza-se o ponto médio do bíceps do braço direito. Utilizando-se o protetor de luz para evitar a interferência de luz externa, o sensor é apoiado sob o bíceps e rapidamente o computador imprime os valores dos compartimentos de gordura corporal, massa magra e água corporal total. Recomenda-se adotar o valor médio de três medidas. 89/140 Métodos utilizados em pesquisa Dissecação de cadáveres Método direto - separação dos vários componentes da estrutura corpórea Dificultades: não podem ser realizados em seres humanos vivos Densitometria Técnica indireta - baseia-se no pressuposto de que a densidade de todo corpo = Soma da densidades de vários componentes corporais. Dentre estes métodos podemos destacar: Hidrodensitometria Plestimografia 90/140 Hidrodensitometria É um método indireto, realizado debaixo da água através da pesagem essencial da medida de volume do corpo. Este e um método validado de estimação da porcentagem de gordura corporal. Esta técnica baseia-se no princípio de que o volume de um corpo submerso na água é igual ao volume de água que este desloca, conhecendo então o volume e a massa, é possível calcular a densidade. Os cálculos são feitos com base nas diferenças de densidade da massa de gordura e massa magra, e então uma equação é gerada para converter a densidade corporal total em percentagem de gordura e de massa livre de gordura. Este método geralmente é empregado como padrão de referência para validar outros instrumentos de avaliação nutricional. 91/140 92/140 Pletismografia Utiliza o deslocamento do ar, em vez do deslocamento da água, para medir o volume corporal, o que dispensa a necessidade de submergir o avaliado. O método para o calculo do volume é relativamente simples e consiste na determinação da calibração do volume de ar dentro do aparelho com e sem o indivíduo, por diferença se tem o volume ocupado pelo indivíduo e se processa os cálculos. 93/140 94/140 Ultra-sonografia Este método utiliza um aparelho que transforma energia elétrica em energia ultra-sônica de alta freqüência, a qual é transmitida para o interior dos tecidos corporais na forma de pequenos pulsos. Devido ao fato das ondas ultra-sônicas encontrarem-se perpendicularmente na interface entre os tecidos que diferem em suas propriedades, parte da energia ultra-sônica é refletida para o receptor de onda e transformada em energia elétrica. É por meio de uma tela de osciloscópio que se pode visualizar a imagem. A medida da quantidade de gordura por este método é dada pela espessura do tecido adiposo em mm (milímetros) da área que esta sendo avaliada. A área de avaliação da gordura é restrita, o que pode dificultar a extrapolação dos dados, se constituindo em uma limitação. 95/140 DEXA – Absormetria Radiológica de Dupla Energia Princípio: conteúdo mineral ósseo é diretamente proporcional à quantidade de fótons de energia absorvido pelo osso. Inicialmente proposta para mensuração do conteúdo mineral ósseo de pessoas no diagnóstico de osteoporose. Alta precisão na mensuração do conteúdo mineral ósseo tanto em esqueletos quanto em humanos. Por meio da programação do aparelho o mesmo poderá fornecer : conteúdo mineral ósseo; massa de gordura corporal (Kg); massa magra (Kg); somatório dos tecidos corporais; % de gordura corporal. 96/140 97/140 Ressonância nuclear magnética (RNM) Esta técnica é baseada no fato de que os núcleos dos átomos possuem magnetismo. Campo magnético do aparelho + campo magnético dos núcleos (átomos dos órgãos e tecidos) = imagens claras e precisas Subestima a gordura visceral quando comparado com a tomografia computadorizada, além de apresentar alto custo. Não utiliza qualquer tipo de radiação ionizante (raios x) para a composição das imagens. 98/140 99/140 Tomografia computadorizada Um feixe de raios X (radiação ionizante) é transmitido através de uma seção (corte) do corpo do paciente, possibilitando a visualização de estruturas internas com ou sem o mínimo de interferência das estruturas vizinhas a essa seção. A imagem das estruturas internas de cada corte é obtida através de movimentos de rotação conjugados da fonte de radiação ionizante (tubo de raios X) e do detector. Apesar de ser considerada padrão de referência em relação aos outros métodos indiretos de avaliação da composição corporal, o seu uso é contra-indicado pela elevada dose de radiação ionizante. 100/140 101/140 Creatinina urinária Creatinina urinária – relação direta com creatina corporal. Partindo-se dos valores propostos por Chek (1966), tem-se: Contudo, há grande variabilidade intra individual que depende: do período do dia; do consumo ou não de carnes (metabolismo renal); da amostra e metodologia utilizada; pode não representar a constante fração do músculo; depende da idade, gênero, maturidade, treinamento físico e estado metabólico. 1g de creatinina excretada 20Kg de tecido muscular 102/140 Creatinina Total Plasmática A fração de creatinina plasmática também tem sido proposta como um parâmetro de avaliação da composição corporal, mais especificamente, como índice de massa muscular corporal total . Devido a boa correlação entre o total de creatinina plasmática e a creatinina urinária excretada, os estudiosos calcularam: 1 mg de creatinina plasmática total = 0,88 ou 0,98Kg de músculo esquelético. O erro entre a predição e a observação dos valores de creatinina no músculo = 0,5 a 10,8% . Hidratação Aplicação na Nutrição Humana e na Atividade Física Créditos Amanda Bertolato Bonetti 104/140 Líquidos Líquidos são ESSENCIAIS para o sucesso de um programa de exercícios. a água pode minimizar ou maximizar o desempenho de um atleta Equilíbrio Hídrico em Repouso Sob condições de repouso o conteúdo de água corporal é relativamente constante, pois nossa ingestão é igual ao nosso débito. 105/140 Líquidos Equilíbrio Hídrico Durante o Exercício O aumento na perda hídrica aumenta com o suor durante o exercício para evitar o superaquecimento Quando a perda de água é alta e a reposição insuficiente, instala-se o quadro de desidratação. Se a desidratação exceder a 2% do peso corporal a performance física está prejudicada 106/140 Introdução Perda hídrica diária Processo de produção de suor Aumento da osmolaridade sanguínea Desidratação Alteração das funções cardiovasculares 107/140 ÁGUA São necessários pelo menos 500 ml/ dia de excreção urinária para eliminar a carga de solutos. As perdas insensíveis são de 500 a 1000 ml/ dia . O metabolismo endógeno produz 300 ml/dia de água É necessário um consumo de 2000 a 3000 ml/dia para produzir 1000 a 1500 ml/ dia de urina. Deve-se adicionar 150-200 ml/dia para cada grau centígrado de temperatura acima dos 37°c. 108/140 ÁGUA Fatores que aumentam as necessidades hídricas: Aumento da transpiração Aumento da temperatura corporal e da freqüência respiratória Perdas insensíveis por diarréia, vômitos, dreno, etc. Desidratação ou hiper-hidratação 109/140 Exercício Físico Contração muscular (POWERS & HOWLEY, 2006). Aumento da temperatura interna (GUYTON & HALL, 2006; SANTOS E TEIXEIRA, 2010). Alteração das funções cardiovasculares. 110/140 Exercício Físico e a alteração das variáveis cardiovasculares Aumento da frequência cardíaca (FC) * aumento da permeabilidade da membrana ao cálcio. Aumento do débito cardíaco (DC) * FC x volume sistólico (VS) * 5 l/min para 25 l/min. Aumento do consumo de oxigênio por minuto (VO2máx) * DC x diferença artério-venosa. Redistribuição do fluxo sanguíneo * 15-20% para 80-85% na musculatura esquelética. * interrupção do fluxo simpático na região. (POWERS & HOWLEY, 2006; TIRAPEGUI, 2005) 111/140 Exercício Físico e a alteração das variáveis cardiovasculares Fluxo sanguíneo: 1) Suprir as necessidade energéticas do coração da musculatura ativa e do coração - Limitação da duração e da intensidade do exercício. 2) Satisfazer as exigências de regulação da temperatura - Limitação da dissipação do calor; - aumento da temperatura interna. (GONZÁLES-ALONSO, CRANDALL & JOHNSON, 2008) 112/140 Aumento da temperatura interna Redução na perda ou carga externa de calor. Hipertermia (acima de 40º). 1. Hipertermia Clássica 2. Hipertermia Induzida por Esforço Físico - Fadiga no Sistema Nervoso Central (SNC) - Limitação dos motoneurônios Perda de calor - Processo de produção de suor 113/140 Processo de produção de suor (GUYTON & HALL, 2006; MCARDLE, KATCH, & KATCH; 2003; POWER & HOWLEY, 2006; TIRAPEGUI, 2005) 114/140 Processo de produção de suor CONTRAÇÃO MUSCULAR CALOR AUMENTO DA TEMPERATURA INTERNA HIPOTÁLAMO POSTERTERIOR GLÂNDULA SUDORÍPARA PLASMA SANGUÍNEO SUOR SUPERFÍCIE CUTÂNEA (GUYTON & HALL, 2006; MCARDLE, KATCH, & KATCH; 2003; POWER & HOWLEY, 2006; TIRAPEGUI, 2005) 115/140 Processo de produção de suor Cada grama de a´gua evaporada elimina 0,58 kcal para o ambiente (TIRAPEGUI, 2005) O processo é afetado pela umidade relativa do ar (MCARDLE, KATCH & KATCH, 2003). Uma perda de 1% (ou 2%) de massa corporal já é o suficiente para elevar a temperatura central do corpo (MOREIRA et al, 2006; TAM et al, 2009). Taxas elevada de sudorese levam a grandes perdas hídricas e eletrolíticas e levar à desidratação (MOREIRA, 2006; PEREIRA et al, 2010; VASCONCELLOS & MEIRELLES, 2011) 116/140 Desidratação É o mais comum dos distúrbios hidroeletrolíticos (SILVA, ALTOÉ & MARINZ, 2009). Sinais: sede, vômitos, náuseas, sensação de calor sobre a cabeça ou na nuca, calafrios, queda de desempenho e dispnéia (TARINI et al., 2006). 117/140 Desidratação Efeitos fisiológicos (MOREIRA et al., 2006; MURRAY, 2007; TIRAPEGUI, 2005): 1 - Diminuição do do volume intracelular; 2 - diminuição do volume sanguíneo; 3 - aumento exacerbado da FC; 4 - diminuição do volume de ejeção (V.E.); 5 - menor capacidade de um débito cardíaco específico; 6 - falha na circulação; 7 - hipotensão. 118/140 Desidratação Hipotensão: Queda no fornecimento de sangue para os tecidos (MACHADO- MOREIRA, 2007); células vermelhas agregada no sangue venoso (BEHNKE, 2006); danos celulares (MACHADO-MOREIRA, 2007); intolerância ao exercício (BEHNKE, 2006). 119/140 Desidratação A reposição hídrica pode previnir a queda no volume sanguíneo. De acordo com Lamb (apud OLIVEIRA, RODA & LIMA, 2009): 120/140 Desidratação Desidratação e Desempenho no Exercício Podem comprometer de maneira acentuada o desempenho de resistência (longa distância) do atleta. Efeitos da desidratação para eventos anaeróbios são menos dramáticos. 121/140 Desidratação Muitas pessoas são subclinicamente desidratadas – especialmente idosos ou pessoas que se exercitam em temperaturas elevadas. Sinais de desidratação: Irina pouca e de coloração amarelo-escuro Redução do suor e superaquecimento Cólicas estomacais Dores de cabeça, redução da concentração e apatia 122/140 123/140 Desidratação A perda hídrica quebra o balanço eletrolítico. A desidratação ativa a aldosterona para promover a retenção renal de íons sódio e cloro aumentando suas concentrações no sangue. Isto geralmente ocasiona SEDE. 124/140 Rehidratação A necessidade de repor os fluídos corporais é maior do que a necessidade de repor os eletrólitos. O nosso mecanismo de sede está atrasado em relação ao nosso estado de hidratação, então o melhor é consumir mais fluídos antes de a sede aparecer. 125/140 Rehidratação Diretrizes para Rehidratação Apropriada Antes do exercício 400 a 600mL – pelo menos 2 horas antes do exercício Durante o exercício 150 a 350ml a cada 15-20 min Após o exercício Necessário repor 150% da perda 126/140 Rehidratação Exemplo: Monitorar o peso: Peso antes do exercício 60 Kg Peso após exercício 58 Kg Perda de fluido - 2 kg = 2 L H2O Necessidade de rehidratação 150% = 3 L 127/140 Hidratação 128/140 Hidratação 129/140 Hiponatremia A reposição de líquidos é benéfica, contudo o seu excesso é prejudicial. A “diluição” em excesso dos eletrólitos (principalmente o Na) pode causar desorientação e convulsões. 130/140 Água ou bebidas esportivas? Água: Boa opção de re-hidratação (disponível, barata, esvaziamento gástrico rápido) Desvantagens por não apresentar CHO, eletrólitos e sabor 131/140 Água ou bebidas esportivas? Carboidratos + Água Energia e reidratação Tipo e concentração de carboidratos influenciam na absorção; Absorção de água é maximizada quando [luminais] de glicose variam de 1 a 3%. Bebidas com concentrações de CHO > 8% - taxas de absorção + lentas – não devem ser usadas 132/140 Água ou bebidas esportivas? A inclusão de 4 a 8 g de carboidratos por 100 ml de água não afetará a absorção intestinal, nem o suprimento sanguíneo muscular. O consumo de 100 a 150 ml dessa solução a cada 10 ou 15 min reduzirá o risco de desidratação e de hipertermia, além de fornecer um suplemento parcial de energia para o atleta. 133/140 Considerações Finais1. Busca pela homeostase. 2. Necessidade da hidratação. 3. Manutenção do equilíbrio hidroeletrolítico. 4. Bom desempenho durante o exercício. 134/140 Referências Bibliográficas AMANN, Markus et al. Arterial oxygenation influences central motor output and exercise performance via effects on peripheral locomotor muscle fatigue in humans. 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