Mensuração de Trabalho, potência e gasto energético aula 1 fisiologia do exercicio

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Mensuração de Trabalho, potência e gasto energético
Unidades de medidas
Sistema métrico é o sistema de mensuração usado pelos cientistas para expressar massa, comprimento e volume
Em uma tentativa de padronizar termos para mensuração de energia, força, trabalho e potencia, os cientistas desenvolveram um sistema comum de terminologia denominado Sistema Internacional
TRABALHO
Trabalho é definido como o produto da força pela distância em que a força atua
TRABALHO = FORÇA (FORÇA = MASSA X ACERERAÇÃO) X DISTÂNCIA
EX.: carregr um peso de 10kg percorrendo uma distancia de 2 metros:
Converter Kg em N, onde 1kg = 9,81N, então 10kg= 98,1N
Trabalho= 98,1N x 2m
 = 196,2 newtons-m (n.m)
 ou = 196,2 joules (J)
POTENCIA
É o termo usado para descreverquanto trabalho é realizado por unidade de tempo. A unidade do SI para potência é watt (W), que é definida como 1 joule por segundo.
POTÊNCIA= TRABALHO/TEMPO
POTÊNCIA = 20.000 J/60 s = 333,3W
CALORIMETRIA DIRETA
A calorimetria direta requer a monitoração da quantidade de calor produzida por um indivíduo localizado dentro de uma estrutura grande o suficiente para permitir quantidades moderadas de atividade. Este método fornece uma medida da energia gasta na forma de calor, mas não fornece nenhuma informação sobre o tipo de combustível que está sofrendo oxidação. O seu uso também é limitado por ser oneroso e não se encontrar facilmente disponível. 
CALORIMETRIA INDIRETA
A calorimetria indireta surgiu desde que Lavoisier e Laplace no século XVI chegaram à conclusão de que a quantidade de calor desprendida por um organismo, tinha relação com a respiração, que se apresentava como uma combustão, bastante lenta, mas perfeitamente semelhante à do carbono. O método indireto mede a taxa metabólica pela determinação do consumo de oxigênio com um espirômetro e a produção de dióxido de carbono do organismo durante um período de tempo. Na prática, é utilizado um valor estimado para a produção de CO2, sendo medida apenas a entrada de oxigênio. Este procedimento tem a vantagem da mobilidade e baixo custo do equipamento e pode ser aplicado quando o indivíduo está deitado em repouso ou engajado em várias atividades. Os mapas metabólicos são utilizados ao lado dos leitos de hospitais para avaliar as necessidades energéticas do paciente. 
 São várias as metodologias desenvolvidas para medir a produção de CO2 e o consumo de O2, tais como bolsa de Douglas, respirômetro de Max Planck, Oxilog e Monitor com capuz ventilado. 
 O cálculo do metabolismo basal (TMB), quando não se dispõe de equipamento apropriado (respirômetro) para sua avaliação direta, pode ser feito através de diferentes equações. Para indivíduos sadios, pode ser encontrada através das equações sugeridas pelo comitê da FAO/OMS (1985) que considera idade e sexo. Em estados patológicos, principalmente aqueles em que há hipermetabolismo acentuado, pode ser aplicada a fórmula de Harris-Benedict (1919) para os sexos masculino e feminino e crianças.
EXEMPLOS
EXPRESSÕES COMUNS DO GASTO ENERGÉTICO 
VO2 (L/min) o consumo de oxigênio (VO2) pode ser calculado em litros de oxigênio usado por minuto.
 
Kcal/min A captação de oxigênio pode ser expressa em quilocalorias usadas por minuto. O gasto energético total é calculado multiplicando-se as quilocalorias gastas por minuto. Se a mulher de 60kg corresse na esteira por 30min a um VO2= 2,4L, seu gasto energético total poderia se calculado assim:
2,4L x 5Kcal de O2 = 12 kcal
12 kcal x 30min = 360 kcal
VO2 (mL/kg/min) quando a captação de oxigênio mensurada, seu valor é multiplicado por 1000 para ser expresso em mL e em seguida dividido pelo peso corporal do individuo expresso em kg. Para a mulher de 60kg com VO2= 2,4L:
2,4L x 1000mL/60kg
= 40mL
EXPRESSOES COMUNS DO GASTO ENERGÉTICO
MET a taxa metabólica em repouso é mensurada em repouso com o individuo em decúbito dorsal, após um período de jejum e sem praticar exercício. O MET é considerado igual a 3,5 mL/kg/min. Esse valor é denominado 1 MET.
40mL/kg/min / 3,5mL/kg/min = 11,4MET
 
Kcal/kg/h MET também pode ser usado para exprimir o número de calorias usado pelo individuo por kg de peso corporal por hora. No exemplo anterior, o individuo trabalha a 11,4 MET (ou 40mL/kg/min). Ao ser multiplicado por 60min/h, este valor passa a ser igual a 2.400mL/kg/h (ou 2,4 L/kg/h). Se o individuo usa uma mistura de carboidratos e gorduras como combustível o VO2 é multiplicado por 4,85 kcal/L de O2 (média entre 4,7 e 5,05 kcal/L) para resultar em 11,6 kcal/kg/h.
11,4 MET x 3,5mL/k/min = 40mL/kg/min
40mL/kg/min x 60min/h
2,4L/kg/h x 4,85 kcal/L de O2
= 11,6kcal/kg/h
FATORES QUE INFLUENCIAM A EFICIENCIA DO EXERCÍCIO
A eficiência real é definida pela razão matemática do trabalho realizado dividido pelo gasto energético acima do repouso, e expressa em percentual
% eficiência real = débito de trabalho x 100
	 gasto energético
A eficiência do exercício diminui à medida que a taxa de trabalho do exercício aumenta. Isso ocorre porque a relação existente entre taxa de trabalho e o gasto energético é curvilinear.
Para alcançar a eficiência máxima a qualquer taxa de trabalho, existe uma velocidade de movimento ideal
A eficiência do exercício é maior em indivíduos que possuem um alto percentual de fibras musculares lentas são mais eficientes do que as fibras musculares rápidas
QUESTÕES PARA A PROXIMA AULA
Defina o que é homeostasia? Diferencie homeostasia e estado estável.
Elabore um diagrama simples para representar as relações existentes entre os componentes de um sistema de controle biológico.
Explique o termo feedback negativo. Dê um exemplo biológico de feedback negativo.
Defina sinalização celular e destaque os cincos tipos de mecanismo de sinalização celular que participam da regulação da homeostasia.
Lista as etapas que conduzem as elevações induzidas por exercício da síntese proteica na musculatura esquelética