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FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
Flávio Sobreira
MENSURAÇÃO DE TRABALHO, POTÊNCIA E GASTO ENERGÉTICO 
Unidades do Sistema Internacional (unidades do SI)
Criado pela comunidade científica para padronizar as medidas no mundo todo.
Unidades do SI importantes para a mensuração do desempenho humano no exercício
	Unidades para quantificação do exercício humano	Unidades do SI
	Massa	Quilograma (Kg)
	Distância	Metro (m)
	Tempo 	Segundo (s)
	Força	Newton (N)
	Trabalho	Joule (J)
	Energia	Joule (J)
	Potência	Watt (W)
	Velocidade 	Metros por segundo (m/s)
	Torque	Newton-metro (N.m)
Trabalho e Potência:
devem ser estudado para calcular o débito de trabalho humano e a eficiência do exercício associado.
Trabalho
Definição: Produto da força pela distância em que a força atua.
Trabalho = Força x Distância
Ex.: Uma pessoa carrega um peso de 10kg por 2m.
Obs.: Na terra 1kg exerce uma força de 9,81 N em razão da força da gravidade.
Unidades Comuns para expressar quantidade de trabalho realizado ou energia gasta
	Termo	Tabela de conversão
	Kilopond-metro (kpm)*	1 kpm=1kgm
	Quilocaloria (kcal)	1 kcal = 4,186J ou 4,186 kJ
1 kcal = 426,8 kgm
	Joule (J)	1 J = 1 Newton-metro (N.m)
1J = 2,39x10 -4 kcal
1J = 0,102 kgm
* O kilopond é uma unidade de força que descreve o efeito da gravidade sobre uma massa de 1 Kg.
POTÊNCIA
Definição: Descreve quanto de trabalho é realizado por unidade de tempo.
Potência = Trabalho / tempo
Resultado é a velocidade com que o trabalho é realizado (taxa de trabalho). Isso que determina a intensidade do exercício.
Termos e unidades comuns usados para expressar potência
	Termo	Tabela de Conversão
	Watt (W)	1 W= 1J . S-1
1 W= 6,12 kpm . Min -1
	Potência de Cavalo (hp)	1 hp = 745,7 W ou J . S-1
1 hp = 10,69 kcal . Min -1
	Kilopond-metro . Min-1
(kpm . min -1)	1 kpm . Min -1 = 0,163 W
Mensuração do trabalho e da Potência
Ergometria – refere- se a mensuração do débito de trabalho.
Ergômetro – refere-se ao aparelho ou dispositivo usado para mensurar um tipo específico do trabalho.
 Banco Step
Exemplo: Homem de 70 kg sobe desce do step de 30 cm de altura durante 10 minutos a uma velocidade de 30 passos por minuto.
T = F x D
Força = 686,7 N (70kg x 9,81 N/kg)
Distância = 0,3 m.passo-1 x 30 passos . Min-1 x 10 min = 90m
T = 686,7 N x 90 m = 61803 J ou 61,8 kJ 
P = T/ t
P= 61803J / 600 s = 103 J .s-1 ou 103 W
KPM unidade de trabalho usado em artigos:
T = 70 kp x 0,3 m x30 passos . Min-1 x 10 min = 6300 kpm
P = 6300 kpm / 10 min = 630 kpm . Min-1 ou 103 W
Cicloergômetro
Exemplo: 
Duração :10 min
Resistência contra o volante = 1,5 kp ou 14,7 N
Distância percorrida por revolução de pedais = 6 m
Velocidade da pedalada = 60 ver . Min -1
T = 14,7 N x (6m . rev-1 x 600 rev(10minx 60 ver . Min-1) = 52920 J ou 52,9 kJ
P= 52920 J / 600 s = 88,2 W.
Agora Calcule em Kpm
ESTEIRA ERGOMÉTRICA
A esteira deve ter inclinação para mensuração.
1º passo : calcular o deslocamento vertical
Deslocamento Vertical = grau% x Distância
Exemplo: Indivíduo 60 kg (F= 588,6 N)
Velocidade = 200m . Min-1
Ângulo da esteira = 7,5% (7,5 /100 = 0,075)
Tempo = 10 min
DvtP = 200x 0,0075 x 10 = 150m
T= 588,6 N x 150 m = 88290 J ou 88,3 kJ
 
Gasto Energético
Um indivíduo em repouso ou durante uma atividade possui muitas aplicações práticas.
 Uma aplicação direta é destinada aos programas de perda de peso auxiliada por exercício. Saber o gasto energético de uma caminhada, corrida ou natação realizada em diversas velocidades é útil para essas modalidades de exercício que auxiliam na perda de peso. 
Quando o corpo utiliza energia para realizar trabalho, há liberação de calor que ocorre via respiração celular(bioenergética)
Calorimetria direta - A calorimetria direta usa a mensuração da produção de calor como indicação da taxa metabólica. 
Alimentos + O2 ATP + calor 
 Trabalho celular 
 Calor 
Unidade do SI para mensurar a energia do calor é o J e/ou caloria.
Caloria é a quantidade de calor requerida para elevar a temperatura de 1 g de água em 1ºC.
1 kcal = 1000 calorias
1 kcal = 4,186 J
Calorimetria indireta - A calorimetria indireta estima a taxa metabólica via medida do consumo de oxigênio. 
Alimentos + O2 Calor + CO2 + H2O 
(calorimetria indireta) (calorimetria direta) 
Para converter a quantidade de O2 consumida em equivalente de calor é necessário saber o tipo de nutriente.
Carboidrato - 5,05 Kcal de O2.
Gordura – 4,7 kcal de O2.
Expressões comuns do gasto energético
-VO2 (L . Min-1)
Uma mulher treinada, com 60kg, durante uma corrida submáxima na esteira: 
Ventilação = 60L;
 O2 inspirado = 20,93%;
 O2 expirado = 16,93% 
VO2= 60L x (20,93% o2 - 16,93% O2) = 2,4L . Min-1
 
 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-1) é multiplicado por 1000 para ser expresso em mL e em seguida dividido pelo peso corporal d o individuo expresso em kg. Para a mulher de 60kg com VO2= 2,4L: 
2,4L x 1000mL/60kg = 40mL 
MET (equivalente metabólico) - individuo em decúbito dorsal, após u m período de jejum e sem praticar exercício. 
O MET é considerado igual a 3,5 mL/kg/min. 
 Exemplo:
40mL . kg .min / 3,5mL . Kg . min = 11,4MET 
Kcal . Kg . h – 
1 MET - calorias usado pelo indivíduo 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 de carbo e gorduras). 
Cálculo da eficiência do exercício
A eficiência descreve a capacidade de converter o gasto energético em trabalho.
Fisiologistas buscam uma fórmula matemática para descrição da eficiência do movimento.
Mais aceita: Eficiência real
%eficiência real = débito de trabalho x 100
 Gasto energético
Exemplo de Eficiência no Cicloergômetro
Resistência contra o volante do Cicloergômetro = 2kp(19,6 N)
Velocidade de pedal = 50 rpm
VO2 em repouso = 0,25 L .min
VO2 durante o exercício em estado estável = 1,5 L . Min
Distância percorrida por revolução = 6m . Ver
Taxa de trabalho = (2kp x (50m.rev x 6m.rev)) = 600 kpm.min
Gasto energético líquido = ( 1,5 L . min – 0,25 L . min ) x 5 kcal . L = 6,25 kcal . min 
Convertendo kpm em kcal= 600kpm.min / 426,8 kpm.kcal = 1,41 kcal . min 
Eficiência real = 1,41 kcal . Min x 100 = 22,6 %
 6,25 kcal . min 
FATORES QUE INFLUENCIAM A EFICIÊNCIA DO EXERCÍCIO
 A eficiência do exercício diminui a medida que a taxa de trabalho do exercício aumenta. Isso ocorre porque a relação existente entre a 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 alto percentual de fibras musculares lentas, comparados àqueles com alto percentual de fibras rápidas. Isso ocorre porque as fibras musculares lentas são mais eficientes que as fibras musculares rápidas