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Metabolismo Energético G5 - Nutrição Introdução Nutrição É o processo do qual o organismo recebe e utiliza o material necessário para obter energia e para a manutenção das funções, regeneração e formação dos tecidos. Introdução 1ª. Fase – Alimentação seleção obtenção preparo ingestão digestão absorção 2ª. Fase – Metabolismo 3ª. Fase – Excreção Tubo digestivo Rins Pele Pulmões Energia e Calorias Manter Temperatura Realizar trabalhos Desenvolver atividades ENERGIA Energia e Calorias Alimentos Nutrientes Proteína Gordura Fornecem calorias Carboidrato Energia e Calorias ENERGIA é definida como a capacidade de realizar trabalho CALORIAS: a quantidade de calor (energia) necessária para elevar em 1 grau Celsius a temperatura de 1 grama de água. JOULES: é a unidade de energia e trabalho no Sistema Internacional, e é definida como o trabalho necessário para exercer a força de um newton pela distância de um metro. 1kcal = 4,184 kJ Energia e Calorias Proteína – 1g = 4cal Gordura – 1g = 9cal Carboidrato – 1g = 4cal Componentes do gasto energético Gasto de Energia de Repouso (GER): Energia gasta para a manutenção das funções corpóreas normais e homeostases; representa a maior porção do gasto total de energia (60 a 75%) Efeito Térmico do Alimento (ETA): Aumento no gasto de energia associado aos processos de digestão, absorção e metabolismo do alimento. Componentes do gasto energético Energia Gasta na Atividade Física: Energia gasta em exercício voluntário e atividade involuntária, tal como calafrio e agitação contínua, o mais variável componente do gasto total de energia. Metabolismo repouso (60 a 75%) + Atividade física (30%) + Efeito térmico dos alimentos (10%) Metabolismo total Componentes do gasto energético Percentual de contribuição no Gasto Energético Basal (GEB) de alguns órgãos em um indivíduo entre 60 a 70 kg. Órgãos % basal Cérebro 18,3 Coração 9,2 Fígado 26,4 Rim 7,2 Músculo esquelético 25,6 Demais componentes 13,3 Fatores que afetam o gasto de energia de repouso Sexo Altura Peso Idade Gravidez Estados patológicos Fatores que afetam o gasto de energia de repouso IDADE A TMB diminui com a idade Reflexo nas alterações na composição corporal que ocorrem com o envelhecimento ATIVIDADE FÍSICA Aumento do consumo de oxigênio que pode manter-se por várias horas após o término do exercício Fatores que afetam o gasto de energia de repouso DIETA O aumento do gasto de oxigênio é devido ao processo de digestão, absorção e armazenamento dos nutrientes CLIMA O metabolismo de indivíduos residentes em regiões tropicais é menor quando comparado àqueles residentes mais perto dos pólos COMPONENTES DO GASTO ENERGÉTICO 60 a 75% 15 a 30% 10 a 15% 10% TAXA DE METABOLISMO BASAL EFEITO TÉRMICO DO EXERCÍCIO EFEITO TERMICO DOS ALIMENTOS TERMOGÊNESE FACULTATIVA É a quantidade de energia que seu corpo precisa para funcionar em repouso. Isso é de 60 a 70% das calorias queimadas em um dia e inclui a energia necessária para manter o coração batendo, os pulmões respirando, os rins funcionando e a temperatura do corpo estabilizada. TAXA METABÓLICA BASAL - É o principal componente do gasto energético diário, podendo representar de 50% (nos indivíduos muito ativos fisicamente) a 70% (nos mais sedentários) do total de energia gasta diariamente (Clark & Hoffer, 1991) - TMB é o valor base para se estabelecer as necessidades energéticas (James & Schofield, 1990) TAXA METABÓLICA BASAL TAXA METABÓLICA BASAL Fatores que influenciam a TMB: - Sexo : as mulheres têm TMB 5 a 10% menores do que o homem do mesmo peso e altura - Temperatura : As febres aumentam a taxa metabólica em torno de 13% para cada grau acima de 37ºC - Tabagismo : Fumantes podem apresentar TMR 10% > quando comparados a não fumantes - Período no ciclo menstrual: aumento médio no gasto energético durante a segunda metade do ciclo menstrual é de 150Kcal/dia - Hipertireoidismo - gasto energético Qual o efeito que uma refeição exerce na taxa metabólica? O gasto energético em repouso ocorrido após a ingestão de uma refeição era antes conhecido como ação dinâmica específica do alimento, mas agora é chamado de termogênese induzida pelo alimento (TIA) ou efeito térmico do alimento. A elevação normalmente é maior cerca de uma hora após a refeição e dura aproximadamente quatro horas e ela ocorre por causa da energia necessária para absorção, transporte, armazenamento e metabolismo do alimento consumido. Quanto maior o conteúdo calórico da refeição, maior o TIA. O aumento do gasto energético basal provocado pela TIA de uma refeição mista é de 8 a 10%. Estudos demonstram que o efeito térmico do alimento é muito maior nos indivíduos magros que obesos. Existem fórmulas para estimar este gasto. A composição corporal pode influenciar na GER pois, a redução de gordura corporal e o aumento da massa muscular, ainda que mantendo-se o mesmo peso, podem elevar o GER, pois o tecido muscular possui um nível metabólico maior ao tecido de gordura. Sendo que o declínio que ocorre com a idade pode ser atribuído a isto O que mais aumenta a Taxa Metabólica é o exercício. A fonte de energia usada em repouso é o sistema de oxigênio. O que influencia no gasto energético é a idade, sexo,atividade hormonal natural, dimensões corporais, área de superfície e, até certo ponto, composição corporal são determinados pela genética. Como a composição corporal influencia o gasto energético repouso? A perda de peso, tanto em gordura corporal como em tecido muscular, geralmente diminui o GER total diário. O GER pode diminuir significamente nos indivíduos obesos que passam por uma dieta de baixa Caloria – 800 cal/dia. Este declínio é causado pela queda de hormônios de tiróide e pela perda de peso corporal. Por outro lado, a redução da gordura corporal e o aumento da massa muscular, mantendo o peso, podem elevar GER. Metabolismo da energia humana durante o exercício Que efeito o exercício muscular exerce sobre a taxa metabólica? (TME) A TME representa o aumento do metabolismo provocado por atividade física moderada ou intensa, como caminhada rápida, subir escadas e outros. A TME é conhecida mais por efeito térmico do exercício (ETE). O exercício realizado diariamente O corpo se adapta ao estresse Benefícios A saúde Dois sistemas corporais estão envolvidos nos exercícios: -nervoso -muscular Que papel o efeito térmico do exercício (ETE) desempenha no meu gasto total de energia? Meu gasto energético total é composto por: -Gasto energético repouso 60 a 70%; -O efeito térmico do alimento 5 a 10%; -O efeito térmico do exercício 15 a 30%. O efeito que o ETE pode ter no gasto calórico total diário, O National Research Council elaborou um fator de atividade física de cinco categorias para determinar as necessidades calóricas diárias do indivíduo. É baseada na GER de 1,0. Sistema de classificação de fator de atividade física Atividade múltiplo de GER 1. repouso: dormindo, Assistir TV deitado 1,0 2. Muito leve: atividades em posição sentada e em pé, 1,5 como dirigir, jogar cartas, digitar. 3. Leve: atividades comparáveis á caminhada em ritmo 2,5 de lazer, trabalho doméstico leve, esportes como golfe, boliche, arco e flecha. 4. Moderada:caminhada num ritmo de 5,6 a 6,4 km/h, 5,0 Jardinagem ativa, esportes como ciclismo, tênis, dança. 5. Intensa: caminhada rápida, subir escadas e aclives, 7,0 Esportes mais ativos, como basquete, futebol. Vamos tomar como exemplo um gasto de energia de 24 horas de duas mulheres de 20 anos de idade que possuem o mesmo peso corporal, 60 kg. Uma mulher é sedentária de sofá. A outra mulher é ativa triatleta de competição. Vamos supor que o GER é igual para as duas, tabela fórmula 1378 calorias. Dorme 12h Realiza atividades muito leve 10h Atividade leve 2h Repouso 12 h x 1,0 = 12,00 Atividade muito leve 10 h x 1,5 = 15,00 Atividade leve 2 h x 2,5 = 5,00 Total 24 h 32,00 Quociente médio de atividade física = 32/ 24 = 1,33 GETD = 1,33 x 1378 = 1832 calorias A mulher ativa: dorme 8 h Atividade física leve 4 h Exercício moderado e intenso dois períodos de 2 h cada Repouso 8 h x 1,0 = 8,00 Atividade muito leve 8 h x 1,5 = 12,00 Atividade leve 4 h x 2,5 = 10,00 Atividade moderada 2 h x 5,0 = 10,00 Atividade intensa 2 h x 7,0 = 14,00 Total 24 h 54,00 Quociente médio da atividade física = 54 / 24 = 2,25 GETD = 2,25 x 1378 = 3100 calorias 1) MÉTODO FAO / OMS, 1985 FAO: Organização das Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação OMS: Organização Mundial de Saúde Quadro 2. Equações para determinação da taxa de metabolismo basal (TMB) recomendadas pela OMS segundo gênero, faixa etária e peso corporal. ESTIMATIVA DE NECESSIDADE DE ENERGIA Idade (anos) Masculino Feminino 0 - 3 60,9 (P) - 54 61,0 (P) – 51 3 - 10 22,7 (P) + 495 22,5 (P) + 499 10 - 18 17,5 (P) + 651 12,2 (P) + 746 18 - 30 15,3 (P) + 679 14,7(P) + 496 30 - 60 11,6 (P) + 879 8,7(P) + 829 > 60 13,5 (P) + 487 10,5(P) + 596 P = Peso em quilogramas (kg) Quadro 3. Equações para determinação da taxa de metabolismo basal (TMB) recomendadas pela OMS, segundo gênero, faixa etária, peso corporal e estatura. Idade (anos) Masculino Feminino 10 -18 (16,6 x P) + (77 x E) + 572 (7,4 x P) + (482 x E) + 217 18-30 (15,4 x P) + (27 x E ) + 717 (13,3 x P) + (334 x E) + 35 30- 60 (11,3 x P) + (16 x E) + 901 (8,7 x P) – (25 x E) + 865 > 60 (8,8 x P) + (1128 x E) - 1071 (9,2 x P) + (637 x E) – 302 P = Peso em quilogramas (kg) ; E = Estatura em metros (m) Quadro 4. Fatores de atividade recomendado pela OMS segundo à atividade física ocupacional , faixa etária e gênero. (FAO /OMS, 1985) IDADE (anos) Nivel de atividade Masculino Feminino 10 a 18 LEVE 1.60 1.50 MODERADA 2,5 2,20 INTENSA 6,0 6,0 18 - 65 LEVE 1.55 1.56 MODERADA 1.78 1.64 INTENSA 2.10 1.82 > 65 LEVE 1.40 1.40 MODERADA 1.60 1.60 INTENSA 1.90 1.80 todos DORMIR 1.0 1.0 Atividade leve: aquela que se passa a maior parte do tempo sentado; Atividade Moderada: aquele que se passa a maior parte do tempo em movimento; Atividade intensa: aquela quês seja passa a maior parte do tempo em movimento, porém com uso de força física. Fonte: OMS, 1985. 2) CALCULO DO FATOR DIÁRIO DE ATIVIDADE INDIVIDUAL •Calcular TMB; •Anotar as atividades realizadas ao longo do dia ; •Anotar o período de sono diário; •Somar o tempo dispensado para as atividades: leve, moderada e intensa (separadamente); •Multiplicar cada nível de atividade pelo FA . •O tempo de sono será multiplicado por 1 (um); •Somar todos os resultados e dividir por 24. (24h). •O valor encontrado é o fator atividade médio diário gasto pelo indivíduo. •Multiplicar o fator atividade encontrado pela TMB. EXEMPLO: Homem 20 anos, (quadro 05) Dorme 10h x 1,0 = 10 Atividade leve: 12h x 1,55 = 18,6 Atividade moderada: 2h x 1,78 = 3,56 Somatória: 32,16 : 24 = 1,34 TMB: 2400kcal x 1,34 = 3216 kcal GET: 3216 kcal 3) MÉTODO HARRIS & BENEDICT (1919) Quadro 5. Equação para estimativa da Taxa Metabólica Basal (TMB): P = peso em kg E = estatura em cm I = idade em anos GET = TMB x FA x FI x FT GET = Gasto Energético Total TMB = Taxa Metabólica Basal FA = Fator Atividade FI= Fator injúria FT = Fator Térmico Masculino TMB = 66,47 + (13,75 x P) + (5 x E) – (6,76 x I) Feminino TMB = 655,1 + (9,56 x P) + (1,85 x E) – (4,68 x I) Quadro 6: Fator atividade para pacientes hospitalizados (FA) Acamado 1,2 Acamado + deambula 1,25 Deambula 1,3 Fonte: Kinney (1966, 1970, 1976), Wilmore (1977), Long (1979), Elwin (1980), citado por Cuppari e cols, 2005. FL (Fator Lesão) – Injúria/estresse Paciente não complicado = 1,0 Jejum prolongado ou inanição = 0,8 a 1,1 Câncer = 1,1 a 1,5 Desnutrição grave = 1,5 Pós-operatório câncer = 1,1 Pancreatite = 1,3 a 1,8 Cirurgia eletiva = 1,1 IRA = 1,3 Cirurgia de pequeno porte = 1,1 a 1,2 Insuf. cardíaca = 1,3 a 1,5 Cirurgia de grande porte = 1,2 a 1,5 Insuf. hepática = 1,3 a 1,55 Fraturas = 1,2 a 1,4 Transplante de fígado = 1,2 a 1,5 Sepse = 1,3 a 1,8 TMO = 1,2 a 1,3 Quadro 7: Fator injúria (FI) segundo condição clínica. Fonte: Adaptado de Kinney (1966, 1970, 1976), Wilmore (1977), Long (1979), Elwin (1980) e Ewald & Mackenzie (1995) Quadro 8: Fator térmico (FT) segundo a temperatura corporal Temperatura corporal Fator térmico 38°C 1,1 39°C 1,2 40°C 1,3 41°C 1,4 Fonte: Kinney (1966, 1970, 1976), Wilmore (1977), Long (1979), Elwin (1980), citado por Cuppari e cols, 2005. GET = TMB x FA x FI x FT Fórmula para estimativa do gasto energético total (GET): 4) INGESTÃO DIETÉTICA DE REFERÊNCIA - DRI DRI: Dietery Reference Intake Quadro 9. Equação para estimativa da Taxa Metabólica Basal (TMB), DRI. (Indivíduos sadio de 20 a à 96 anos com IMC entre 18,5 e 40 kg/m2) TMB (kcal /dia) Masculino 293 – 3,8 x I + 456,4 x E + 10,12 x P Feminino 247 – 2,67 x I + 401,5 x E + 8,6 x P I= idade em anos, E =- Estatura em metros (m), P = Peso em kg Quadro 10. Equações para o calculo da Necessidade Estimada de Energia (EER) Idade Masculino Feminino 3 a 8 88,5 – (61,9 x I) + CAF x [(26,7 x P) + (903 x E)] + 20 135,3 – (30,8 x I) + CAF x [(10,0 x P) + (934 x E)] + 20 9 a 18 88,5 – (61,9 x I) + CAF x [(26,7 x P) + (903 x E)] + 25 88,5 – (61,9 x I) + CAF x [(26,7 x P) + (903 x E)] + 25 > 19 662 – (9,53 x I) + CAF x [(15,91 x P) + (539,6 x E)] 354 – (6,91 x I) + CAF x [(9,36 x P) + (726 x E)] Fonte: IOM, 2002, citado em Cuppari, 2005. I= idade em anos E =- Estatura em metros (m) P = Peso em kg CAF: Coeficiente de Atividade física Quadro 11: Valores de Coeficientes de atividade física (CAF) segundo o nível de Atividade Física (NAF). 2) FÓRMULAS RÁPIDAS PARA O CALCULO DA NECESSIDADE ENERGÉTICA Quadro 12: Necessidade energética total estimada por recomendações de energia por quilo de peso corporal segundo o objetivo da intervenção nutricional. Objetivo Kcal/Kg de peso Perda de peso 20 – 25 Manutenção de peso 25 -30 Ganho de peso 30 - 35 Fonte: Citado por Martins e Cardoso, 2000. Quadro 13: Necessidade energética total estimada por recomendações de energia por quilo de peso corporal para crianças no primeiro ano de vida Idade Kcal/Kg de peso 0 -3 meses 116 3 – 6 meses 99 6 – 9 meses 95 9 -12 meses 101 Média 1° ano 103 Fonte: OMS, 1985. Quadro 14: Necessidade energética total estimada porrecomendações de energia por quilo de peso corporal para crianças até 10 anos. Idade (anos) Gênero Kcal/Kg de peso 1 a 2 Masculino 104 Feminino 108 2 a 3 Masculino 104 Feminino 102 3 a 4 Masculino 99 Feminino 95 4 a 5 Masculino 95 Feminino 92 5 a 6 Masculino 92 Feminino 88 6 a 7 Masculino 88 Feminino 83 7 a 8 Masculino 83 Feminino 76 8 a 9 Masculino 77 Feminino 69 9 a 10 Masculino 72 Feminino 62Fonte: OMS, 1985. EXERCÍCIO: 1) Calcule seu IMC 2) Calcule seu Peso ideal 3) Calcule sua TMB segundo as fórmulas da OMS, e DRIs 4) Descreva as atividades que realiza em um dia e calcule o seu fator atividade 5) Calcule o seu VET, segundo OMS, EER (IOM) e Fórmula rápida. 6) Compare os valores e faça seus comentários sobre os resultados encontrados ALIMENTOS RICOS EM SÓDIO EXERCÍCIO: 1) Analise a dieta dos indivíduos abaixo em relação ao teor energético e de macronutrientes. Fator atividade para todos leve, calcule TMB e NET SEGUNDO FAO/OMS e referencia para Macronutrientes o Guia alimentar ministério da saúde Homem, 52 anos, peso: 84 kg, altura: 1,74 m dados do R 24 H: 2430 Kcal, sendo 17 % de proteínas e 29 % de lipídeos. Mulher, 43 anos, peso: 74 kg, altura: 1,65 m, dados do R 24 H: 2750 Kcal, sendo 446 g de carboidratos e 98 g de lipídeos. Mulher, 21 anos, peso: 52 kg, altura: 1,69 m, dados do R24 H: 1650 Kcal, sendo 226,9 de carboidratos e 37 g de proteínas.