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29/09/2016 1 DETERMINAÇÃO DAS NECESSIDADES ENERGÉTICAS Profa. Geórgia Sampaio Fernandes Cavalcante Qual a finalidade da ENERGIA? Conservação dos processos fisiológicos Síntese e manutenção dos tecidos; Condução elétrica da atividade nervosa; Trabalho mecânico dos músculos; Produção de calor para manutenção da temperatura corporal. Energia para o HOMEM Necessidades Energéticas Ingestão de energia dietética que é necessária para manter o balanço energético em pessoas saudáveis de idade, sexo, peso e estatura definidos, e grau de atividade física compatível com boa saúde. Em crianças, gestantes e nutrizes, inclui ainda as necessidades associadas à deposição de tecidos ou à secreção de leite (IOM, 2002; 2005) Gasto Energético Total - GET Produção total de calor pelo indivíduo em 24h. GET AF ETA GEB GEB = gasto energético basal ETA = efeito térmico dos alimentos AF = atividade física Gasto Energético Total - GET AF ~10-50% GEB ~50-70% ETA ~10% Taxa metabólica Velocidade com que o organismo está utilizando os estoques de energia; • Taxa metabólica basal (TMB) = exigências energéticas necessárias à manutenção da vida; • Taxa metabólica de repouso (TMR) = superior a TMB, pois considera atividade muscular anterior. ( 10% > TMB) REPOUSO: TMB + TMR Estatisticamente insignificante 29/09/2016 2 Gasto Energético Basal - GEB GEB TMB ? A TMB é medida em condições padronizadas: - Pela manhã, ao acordar, em repouso, relaxado, porém em estado de vigília e em posição supina - Em jejum de no mínimo 12h, após 6 a 8h de sono - Sem ter realizado exercício físico intenso no dia anterior ao teste - Ambiente tranquilo, sem ruídos, com baixa luminosidade e com a temperatura da sala controlada. Taxa Metabólica Basal – TMB e de Repouso - TMR TMR → quando quaisquer das condições para medir a TMB não forem atendidas TMR → 10 a 20% maiores que a TMB GER Gasto Energético Basal (GEB) Definição: quantidade mínima de energia gasta que é compatível com a vida. Respiração Circulação Transporte através de membrana Manutenção da temperatura corporal Gasto Energético Basal - GEB Principal componente do GET: - 50% (indivíduos muito ativos) - 70% (indivíduos sedentários) Massa magra Atividade Física (AF) Termogênese por atividade (TA): energia gasta durante exercício físico e atividades físicas do dia a dia (termogênese por atividade de não exercício- TANE) Componente mais variável do GET (10 a 50% do GET) Efeito Térmico dos Alimentos (ETA) Termogênese induzida pela dieta (TID) ou Ação dinâmica específica (ADE): aumento no gasto energético associado ao consumo de alimento. ~10% do GET, mas sofre influência dos componentes da dieta: carboidratos (5-10%), lipídios (5%) e proteínas (10- 35%). Termogênese Obrigatória Termogênese Facultativa + PADRÃO PARA EFEITO DE CÁLCULO: TEF (THERMIC EFFECT OF FOOD) – 10% 29/09/2016 3 Efeito Térmico dos Alimentos (ETA) Termogênese obrigatória: energia necessária para digerir, absorver e metabolizar, incluindo a síntese e armazenamento de Pt, LP e CH. Termogênese facultativa ou adaptativa: ‘excesso’ de energia gasto, além da termogênese obrigatória, decorrentes da mudança de temperatura, ingestão de alimentos, estresse emocional entre outros. Alimentos condimentados → intensificam e prolongam o efeito da TID Fatores que influenciam o GEB Tamanho e composição corporal Idade e sexo exercício físico Estado hormonal Ingestão habitual de energia Estado fisiológico Clima/temperatura Cafeína, nicotina e álcool Tamanho e composição corporal Massa corporal - Estatura e Superfície corporal Composição corporal -Massa livre de gordura →maior consumo de O2 Tamanho e composição corporal Idade -↑ idade →↓ TMB *alterações da composição corporal??? *o exercício pode ajudar a manter uma massa corporal magra e uma TMB maiores sexo -mulheres →TMB 5-10% menor que homens de mesmo peso e estatura *tamanho e composição corporal??? 29/09/2016 4 Exercício físico -Durante a AF →aumento do consumo de O2 que pode se manter por várias horas após o término do exercício, aumentando o GE mesmo em repouso *débito de O2 *aumento da TMR parece ser transitória e não ultrapassa 24h Fatores que influenciam o GEB Ambiente/clima Febre Aumentam a taxa metabólica em torno de 13% para cada grau acima de 37ºC. Fatores que influenciam o GEB Estado hormonal - Distúrbios endócrinos (hiper e hipotireoidismo) - Ciclo menstrual Fatores que influenciam o GEB Estágio fisiológico Fases do ciclo da vida - Gestação - Crescimento - Lactação Fatores que influenciam o GEB Outros fatores - Cafeína - Álcool - Nicotina 29/09/2016 5 E por que é tão importante medir o GEB Finalidades da medição do GEB Determinação da necessidade energética de indivíduos e populações; Validar as informações de ingestão alimentar; Expressar o nível de atividade física. Vários métodos estão disponíveis para medir o GE humano!!! Métodos de determinação do GEB Calorimetria direta Calorimetria indireta Água duplamente marcada Questionários de auto recordação Equações preditivas Método da frequência cardíaca Pedômetros Acelerômetros Calorimetria direta Método padrão → baseia-se na perda de calor pelo corpo, utilizando-se de uma câmara calorimétrica -Cômodo hermeticamente fechado e arejado, contendo um sistema no qual há circulação de água com temperatura conhecida -A variação entre a temperatura de entrada e saída expressará o calor produzido pelo organismo durante sua permanência no interior da câmara. O calor desprendido pela pessoa é absorvido pela água nas serpentinas que circundam a câmara. Termômetros para aferir a temperatura da água que entra e a que sai da câmara 1 a 2% de erro 30 29/09/2016 6 Calorimetria direta Limitações: - Não fornece informação sobre o tipo de combustível que está sendo oxidado. - Alto custo e complexidade de uso. - Restringe o indivíduo a um ambiente artificial, alterando suas atividades. Calorimetria indireta Ergoespirometria → consiste na medição do consumo de O2 e da eliminação de CO2 -Admitindo-se que todo o O2 consumido é utilizado para oxidar os substratos energéticos e que todo o CO2 produzido é eliminado pela respiração, é possível calcular a quantidade total de energia produzida. Calorimetria indireta Cada nutriente utiliza determinada quantidade de O2 para sua metabolização, fornecendo quocientes respiratórios diferentes - Carboidratos (1,0); proteínas (0,82); lipídios (0,7) e dieta mista (0,85). Calorimetria indireta Vantagens: -Permite o estabelecimentodo gasto energético das atividades minuto a minuto. -Aparelhos portáteis → o indivíduo mantem suas atividades normais. -Menor custo do equipamento. Calorimetria indireta 2 a 5% de erro Água Duplamente Marcada (ADM) Consiste na ingestão de água contendo isótopos deutério (2H2) e oxigênio (18O) para avaliar o GE pela diferença entre o ritmo de eliminação do oxigênio marcado e do deutério na urina. - Usado pela 1ª vez em humanos no início da déc. 1980 - Não deixa de ser uma estimativa de calorimetria indireta 29/09/2016 7 Princípio: A produção de CO2 pode ser estimada a partir da taxa de eliminação de H e O do corpo - 2H (deutério) 2H2O eliminado somente como água - 18O (oxigênio-18) H218O eliminado como água e CO2 Água Duplamente Marcada (ADM) CO2 CO2 Água Duplamente Marcada (ADM) Limitações: - Alto custo e alta tecnologia - Não fornece o padrão de atividade, apenas o GE em longos períodos. Equações de Predição GEB – FAO/OMS 1985 SCHOFIELD - 1985 29/09/2016 8 HENRY E REES - 1991 Cálculo das necessidades energéticas: GEB • HARRIS-BENEDICT (GEB), 1919: • Mulher : 655 + 9,65 Peso atual (kg) + 1,85 Altura (cm) – 4,68 Idade (anos) • Homem : 66,5 + 13,75 Peso atual (kg) + 5,0 Altura (cm) – 6,77 Idade (anos) EQUAÇÕES DE PREDIÇÃO GET = GEB x FA x FI FA = Fator de Atividade FI = Fator de Injúria Superestimam a TMB em 7 a 24% Cálculo das necessidades energéticas: GEB • EQUAÇÃO DE MIFFLIN - ST. JEOR (1990) • Mulheres de 19 a 78 anos: • TMB (kcal/dia) = 10 * (peso em kg) + 6,25 * (altura em cm) - 5 * (idade em anos) - 161 • Homens de 19 a 78 anos: • TMB (kcal/dia) = 10 * (peso em kg) + 6,25 * (altura em cm) - 5 * (idade em anos) + 5 * Variações de 30% em indivíduos do mesmo sexo, altura e peso. CUNNINGHAN - 1991 • GEB = 370 + 21,6 X (Massa livre de gordura corporal). CÁLCULO DO GET (método simplificado, FAO/OMS, 2004) GET: TMB X NAF • NAF: pode-se trabalhar com valores referidos na literatura (FAO, OMS, NAP) • Sedentários ou com estilo de vida leve = 1,4 - 1,69 • Moderadamente ativos ou com estilo de vida ativo = 1,7 - 1,99 • Realizam atividade pesada ou possuem estilo de vida vigorosamente ativo = 2,0 - 2,40 IPAQ (Questionário internacional de Atividade Física) Questionário Internacional de AF • Sedentário – Não realiza nenhuma atividade física por pelo menos 10 minutos contínuos durante a semana; • Insuficientemente Ativo – Consiste em classificar os indivíduos que praticam atividades físicas por pelo menos 10 minutos contínuos por semana, porém de maneira insuficiente para ser classificado como ativos. Essa categoria divide-se em dois grupos: 29/09/2016 9 Questionário Internacional de AF • Insuficientemente Ativo A – Realiza 10 minutos contínuos de atividade física, seguindo pelo menos um dos critérios citados: • frequência 5 dias/semana OU • duração – 150 minutos/semana • Insuficientemente Ativo B – Não atinge nenhum dos critérios da recomendação citada nos indivíduos insuficientemente ativos A; Questionário Internacional de AF • Ativo – Cumpre as seguintes recomendações: • atividade física vigorosa > 3 dias/semana e > 20 minutos/sessão; • moderada ou caminhada > 5 dias/semana e > 30 minutos/sessão; • qualquer atividade somada: > 5 dias/semana e > 150 min/semana. • Muito Ativo – Cumpre as seguintes recomendações: • Vigorosa > 5 dias/semana e > 30 min/sessão; • Vigorosa > 3 dias/semana e > 20 min/sessão + moderada e ou caminhada: 5 dias/semana e > 30 min/sessão. CÁLCULO DO GET (método fatorial, FAO/OMS, 2004) GET = GEB (TMB) X FA • Calculando o FA (diário das atividades): FA = (F repouso X h repouso) + (FA X h atividade) 24 horas CÁLCULO DO GET - exemplo • Homem de 35 anos pesando 70Kg, com a seguinte distribuição de atividades: • 13h de atividade muito leve • 2h de atividade leve • 1h de atividade física moderada • 8h de repouso • GET = GEB X FA + ETA • Calculando o FA: FA = (F repouso X h repouso) + (FA x h atividade) 24 horas FA = (13 X1,5) + (2 X 2,5) +(1 X 5,0)+ (1,0 X 8) = 1,56 24 horas 29/09/2016 10 CÁLCULO DO GET • GET = GEB X FA • Calculando o GEB: • GEB: 11,6 x P + 879 (FAO/OMS 1985) • GEB = 1691 Kcal • GET = GEB X FA • GET = 1691 X 1,56 = 2638 + 10%(169,1) ETA • GET = 2807,06 Kcal/dia CÁLCULO DO MET (Ainsworth, 2000) Múltiplos da taxa metabólica de repouso • Limitações: não considera diferenças na idade e no sexo! • Mais aplicado na padronização da intensidade da AF para estudos populacionais. • Importante! • 1 litro de O2/Kg/min (consumido) 5 Kcal/Kg/min (gasto) • 1 MET = 3,5 mLO2/Kg/min Estabelecimento dos METs: Exemplo: Homem 30 anos, com 70Kg e VO2 = 2,8 litros/min para determinada atividade 2800ml/min:70Kg = 40mL/Kg/min: 3,5 (1MET) = 11,4 MET CÁLCULO DO MET (Ainsworth, 2000) Múltiplos da taxa metabólica de repouso Custo calórico do exercício (conhecendo o MET): • Custo do exercício: 30 minutos de corrida a 10,5 km/h (indivíduo de 70kg)? • 11 mets (tabela) • 1 met = 3,5mLO2/Kg/min • 11 x 3,5 = 38,5 mLO2/Kg/min • 38,5 x 70 x 30 = 80.850 mL/Kg/min • 1 litro = 5Kcal 80,85 L/Kg/min • 80,85 x 5 Kcal = • 404,25 Kcal (Custo calórico do exercício) VO2 = Nº Mets x Peso x min do exercício TABELA: Equivalentes Metabólicos (Ainsworth, 2000) 29/09/2016 11 CÁLCULO DAS NECESSIDADES ENERGÉTICAS SEGUNDO AS DRIs • EER: • Quantidade média de ingestão de energia suficiente para manter o balanço energético de indivíduos saudáveis, de acordo com idade, gênero, peso, altura e nível de AF, compatível com uma boa saúde. CÁLCULO DAS NECESSIDADES ENERGÉTICAS SEGUNDO AS DRIs CÁLCULO DAS NECESSIDADES ENERGÉTICAS SEGUNDO AS DRIs CÁLCULO DAS NECESSIDADES ENERGÉTICAS SEGUNDO AS DRIs Outras possiblidades... Método da Frequência Cardíaca (FC) Benedict identificou a relação entre FC e GE ainda no século XX Atualmente: -A FC de repouso é influenciada pelo nível de aptidão física → a predição da TMB pela FC de repouso não é adequada -Durante atividades → relação linear entre a FC e O2. 29/09/2016 12 Monitor de freqüência cardíaca Cinta com eletrodo na região peitoral Relógio que recebe os batimentos cardíacos transmitidos pelo eletrodo 67 Método da Frequência Cardíaca (FC) Método da Frequência Cardíaca (FC) A frequência cardíaca se altera por vários fatores: - Aumento da temperatura - Fadiga - Estado de hidratação - Respostas emocionais Outras possibilidades: • Medidores de movimento: • Movimentos dos membros e do tronco refletem o gasto energético total (trabalho mecânico); • Mede acelerações, passadas e movimentos de tronco e membros (acelerômetro, pedômetro). Outras possibilidades: • Pedômetro • Monitora a distância total percorrida (passadas) através da medida de oscilações verticais; • VANTAGENS • aparelho com baixo custo (entre 30 a 160 reais); • boa aceitação (são aparelhos discretos); • DESVANTAGENS • não monitoram a intensidade e algumas marcas são menos precisas; • em atividades que requerem exercíciosestáticos os resultados são subestimados; • mensuram o total de deslocamentos sem distinguir intensidade; • problemas em indivíduos com anormalidades na caminhada. Outras possibilidades: • Acelerômetro • Quantifica a aceleração e desaceleração dos movimentos corporais; • Custam entre 300 a 1200 reais; • VANTAGENS • diagnóstico mais preciso para atividades físicas; • são aparelhos discretos; • medem freqüência, intensidade e duração das atividades • DESVANTAGENS • problemas com acelerações em outros planos. *** Métodos de medição do GEB Método Vantagens Desvantagens Calorimetria direta •Boa acurácia •Alto custo operacional •Não permite a medição do GE por longos períodos Calorimetria indireta •Boa acurácia •Técnica mais simples •Não permite aferir medidas do GE por longos períodos Monitora da freqüência cardíaca •Técnica mais simples •Baixo custo •Pouca acurácia Água duplamente marcada •Boa acurácia •Permite medir o GE por longos períodos •Alto custo
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