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1 Avaliação do gasto energético Introdução Avaliação do indivíduo Intervenção Nutricional Para o êxito da intervenção, é necessário estimativa das necessidades de energia Avaliação do gasto energético Gasto energético - é a medida do gasto de energia realizada pelo organismo nos diferentes processos físicos e fisiológicos. É composto pela: Gasto Energético Basal (GEB) – 60 a 70% Efeito Térmico da Atividade Física (AF) ou Gasto Energético com Atividade Física – 15 a 30% Efeito Térmico dos Alimentos (ETA)/Termogênese Induzida pela Dieta (TID) - 5 a 15% TMB x GEB Taxa Metabólica Basal (TMB) – medida por 30 a 60 min, indivíduo acordado, logo após noite de sono (sem atividade física), em jejum de 12 a 14 horas em posição supina e num ambiente com temperatura agradável. Quando TMB é extrapolada para 24 horas = Gasto Energético Basal (GEB) Metabolismo Basal x Metabolismo de Repouso TMB – medida por 30 a 60 min, indivíduo acordado, logo após noite de sono (sem atividade física), em jejum de 12 a 14 horas em posição supina e num ambiente com temperatura agradável. TMR - pode ser realizada após o indivíduo se deslocar até o local de exame e requer jejum de 8 horas de jejum. Metabolismo de Repouso Para neutralizar os efeitos da atividade física exercida, recomenda-se antes do exame um período de repouso de 30 minutos. Devido a esta diferença, a TMR tende a ser 10 a 20% maior que a TMB. 2 Metabolismo Basal e de Repouso Ou seja: GEB é calculado com o paciente em jejum por no mínimo 12 horas, em repouso absoluto, pela manhã, logo após o indivíduo acordar, em temperatura ambiente. GER é calculado tendo-se submetido o paciente a jejum de 8 horas, em repouso de pelo menos 30 minutos, em local com temperatura ambiente. Efeito Térmico da 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. Atividade física: Qualquer movimento corporal que resulta em gasto energético acima dos níveis de repouso. Exercício físico: forma de atividade física planejada, estruturada, repetida que objetiva o desenvolvimento de aptidão física. Componente MAIS variável do gasto energético. Termogênese Induzida pela Dieta (TID) Também chamada de efeito térmico dos alimentos pode ser dividida 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). Termogênese Induzida pela Dieta (TID) 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. A termogênese adaptativa é também estimulada pela cafeína e nicotina. Já foi demonstrado que a quantidade de cafeína em um copo de café (100 ml), fornecida a cada 2 horas por 12 horas, aumenta a TID em 8 a 11%, a nicotina possui um efeito similar . Termogênese Induzida pela Dieta (TID) Quando a ingestão for seguida de exercício a TID é quase duplicada. CHO e LIP: ↑ TID em cerca de 5% do total de calorias consumidas. Só PTN na dieta: ↑ pode até superar 25%. Entretanto, os efeitos de nutrientes individuais são diminuídos quando estes nutrientes são misturados com outros. Termogênese Induzida pela Dieta (TID) Deve-se adicionar 10% do metabolismo basal para para cobrir a TID em uma dieta mista. Se a ingestão de alimentos for muito alta em proteínas, deve ser adicionado cerca de 15%. 3 Gasto energético dos tecidos Os diferentes constituintes do corpo humano possuem diferentes taxas de gasto energético. Tecido adiposo possui uma taxa de metabolismo menor do que a do tecido muscular. O metabolismo do cérebro, dos rins, do coração e do fígado corresponde a cerca de 60 a 70% do GER. Fatores básicos que afetam o gasto energético Além da manutenção da homeostase corporal, existem fatores básicos que afetam o gasto energético, são eles: Tamanho do indivíduo: > indivíduo > gasto Massa magra: homens > gasto do que as mulheres Idade: > idade < gasto ( massa magra e massa gordurosa) Outros fatores que afetam o gasto energético Área da superfície corpórea: manutenção de calor. Quanto > a área > a perda de calor para o ambiente e por isso > o gasto. Secreções das glândulas endócrinas (tiroxina e noradrenalina): ↓ tiroxina - queda de 30 a 50% no metabolismo basal e ↑ tiroxina pode aumentar o metabolismo basal até duas vezes o normal. Outros fatores que afetam o gasto energético Febre ↑ a taxa metabólica em aproximadamente 12 a 13% para cada grau de aumento da temperatura acima de 37oC Temperatura - pessoas que vivem em um clima tropical apresentam metabolismo de repouso 5 a 20% mais baixos do que aqueles que vivem em uma área de clima temperado. Outros fatores que afetam o gasto energético Ciclo menstrual altera o GER, sendo que seu pico de elevação se dá antes do início da menstruação. Durante a gravidez a taxa metabólica aumenta devido aos processos uterinos, placentários, de crescimento fetal e pelo aumento da função cardíaca materna. A fim de conservar a energia durante a inanição acentuada ou subnutrição prolongada o organismo adapta-se diminuindo a taxa metabólica possivelmente em até 50% . 4 Avaliação do metabolismo energético Pode ser medido através: Calorimetria Calorimetria direta: > acurácia, 1 a 2% de erro – padrão ouro Calorimetria indireta: boa acurácia 2 a 5% de erro Água duplamente marcada – padrão ouro Monitoração da Frequência Cardíaca Fórmulas + registros recordatórios de atividades Expresso em calorias (kcal) Calorimetria direta Indivíduo é colocado numa câmara isolada altamente sofisticada e a produção de calor é medida diretamente através do registro da quantidade de calor transferida para a água que circula no calorímetro. Mede calor liberado pelo organismo 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. Calorimetria direta A maioria dos calorímetros é semelhante a um quarto equipado para dormir, alimentar, fazer exercícios e até mesmo ver televisão e telefonar, mas existe também uma vestimenta isolada e refrigerada por água desenvolvida por Webb utilizada para o mesmo fim. Método de referência para validação de outras técnicas. Calorimetria direta Desvantagens: Altera as atividades habituais; Limita atividades físicas; Equipamento extremamente caro. Devido o seu alto custo, esta técnica é menos utilizada, sendo que a maioria dos trabalhos utilizam a calorimetria indireta para o cálculo do metabolismo energético. Calorimetria direta Calorimetria Indireta A calorimetria indireta é muito mais utilizada que a direta. Energia necessária para realização dos processos metabólicos é estimada indiretamente a partir da taxa de consumo de oxigênio (VO2) e a taxa de produção de gás carbônico (CO2). Apenas a glicólise anaeróbica produz ATP sem o consumo de oxigênio,mas ela representa uma pequena porcentagem do ATP produzido sob circunstâncias metabólicas usuais . 5 Calorimetria Indireta O calorímetro básico: coletor de gases adaptado ao paciente (canópia ou peça bucal ) 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. Calorimetria Indireta Equação de Weir: Produção de calor (kcal/min/dia) = 3,9 x [VO2 (L/min)] + 1,1 x [VCO2 (L/min)] – 2,17 [NU (g/dia)] Gasto Energético (kcal/dia) = Produção de calor x 1440 minutos NU = uréia urinária (g/24horas) ÷ 2,14 Parte em vermelho não está presente na fórmula abreviada. Assume uma excreção de 12 gramas diários Calorimetria Indireta Calorimetria Indireta Calorimetria Indireta Determina também a taxa de utilização de nutrientes - através da produção de calor característica de cada um. Quando utilizados no organismo, CHO e LIP são oxidados a CO2 e água. PTN - não são totalmente queimadas, pois existe a uréia que não sofre combustão. Equação de Weir assume uma excreção de 12 gramas diários, sendo empregado esse valor para estimar a excreção nitrogenada. Calorimetria Indireta A relação entre o volume de CO2 eliminado e o volume de O2 utilizado na oxidação indica o Quociente Respiratório (RQ). O RQ do carboidrato é 1, como pode-se deduzir da oxidação completa da glicose C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O Como, RQ = VCO2 / VO2 em L/Min RQ = 6 / 6 = 1 6 Calorimetria Indireta Lipídeos: (ex: ac. Palmítico) C16H32O2 + 23 O2 16 CO2 + 16 H2O Como, RQ = VCO2 / VO2 em L/Min RQ = 16 / 23 = 0,7 Proteínas: (ex: albumina) Como, RQ = VCO2 / VO2 em L/Min RQ = 62 / 77 = 0,8 Quociente Respiratório (RQ) O RQ dos lipídios é menor aprox 0,7. O RQ das proteínas é de 0,8. Mistura dos três nutrientes – RQ de 0,7 a 1,0 , dependendo da proporção de cada um deles. Para um dieta mista média, o RQ apresenta-se como sendo de aproximadamente 0,85. Água Duplamente Marcada A técnica da água duplamente marcada permite medir o gasto energético de indivíduos fora de confinamento, sem causar nenhuma modificação no cotidiano. O método consiste em ofertar uma dose em bolo de dois isótopos estáveis : hidrogênio (2H = deutério) e oxigênio (18O), que são misturados com a água corporal. Água Duplamente Marcada Após um período de equilíbrio – dosagem deste elementos por intermédio da eliminação pela urina. O isótopo 2H2 (deutério) é eliminado do corpo como água somente (2H2O), enquanto o isótopo 18O é eliminado não apenas como água (H2 18O), mas também como C18O2 . Água Duplamente Marcada Baseado na diferença entre a quantidade de oxigênio e hidrogênio que foi ingerida e eliminada, é calculado o gasto energético Água Duplamente Marcada Vantagens: Indivíduo pode manter suas atividades normais - avalia-se mais precisamente o gasto energético Boa acurácia Possibilita que as medidas sejam realizadas durante um período prolongado de tempo (1 a 3 semanas) Desvantagens: Não é possível saber o gasto energético em momentos diferentes durante o dia inteiro Alto custo 7 Monitoração da Freqüência Cardíaca Frequência cardíaca (FC) – relacionada ao consumo de oxigênio – pode ser usada para estimar gasto energético. Relação entre FC e consumo oxigênio é fraca em atividades físicas de baixa intensidade. Monitoração da Freqüência Cardíaca Podem afetar a frequência FC independente do consumo de oxigênio: Nível de condicionamento Condições ambientais Estado emocional, etc Monitoração da Freqüência Cardíaca Os monitores cardíacos eletrônicos, após o período de coleta de dados, armazenam as informações no receptor, relacionadas às freqüências cardíacas, que são decodificadas mediante análise computacional e interpretadas em valores de gasto energético. Monitoração da Freqüência Cardíaca Equações Preditivas do Gasto Energético Como nem sempre dispomos de aparelhos de calorimetria direta ou indireta ou de possibilidade de utilização da água duplamente marcada. Desenvolveu-se equações preditivas para se estimar o gasto energético. Métodos rápidos, fáceis e de baixo custo para predizer o gasto energético. Equações Preditivas do Gasto Energético Harris Benedict - 1919 136 homens e 103 mulheres americanos (Boston) FAO/OMS 1985 e Schofield 1985 – compilação de todos os dados disponíveis até o momento. 8600 pessoas avaliadas Diferentes regiões dos USA Diferentes climas e diferentes etnias 8 Equações Preditivas do Gasto Energético Henri e Ress 1991 - Equações específicas para indivíduos que vivem próximos aos trópicos Indivíduos vivem nestas regiões apresentavam TMB significantemente menores dos que os valores das fórmulas de Schofield e FAO/OMS 1985. Equações Preditivas do Gasto Energético Atualmente – DRI – baseados em estudos com água duplamente marcada. Base de dados: homens, mulheres adultos de diferentes etnias da população dos USA e Canadá. 407 adultos e 525 crianças 360 adultos obesos e 319 crianças obesas Referências Bibliográficas Cardoso AM. Nutrição e Metabolismo. Guanabara Koogan, 345 p, 2006. INSTITUTE OF MEDICINE. Energy. In: Dietary Reference Intakes – Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. Cap 5. The National Academy Press, Washington, D.C.. Part 1, p. 5.1 – 5.114. 2002. Cuppari, L. Nutrição - Guias de Medicina Ambulatorial e Hospitalar. 2ed. UNIFESP, 474p. 2005. Waitzberg DL, editor. Nutrição Oral, Enteral e Parenteral na Prática Clínica. São Paulo: Atheneu; 2000. p. 327-42. Referências Bibliográficas Modeneze. D.M. Atividade Física e Controle do Peso Corporal. Disponível em: http://www.fef.unicamp.br/departamentos/deafa/qvaf/livros/al imen_saudavel_ql_af/alimen_saudavel/alimen_saudavel_cap 10.pdf Acesso em: 1 nov 2011. Tirapegui, J. Ribeiro, S.M.L. Avaliação Nutricional – Teoria e Prática. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2009. Vitolo, M. R. Nutrição da Gestação ao nvelhecimento. Rio de Janeiro: Ed Rubio, 2008.
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