Estimativa de gasto energético

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REF0063 - Medidas e Avaliação em Educação Física e Esporte 
Prof. Dr. Dalmo Roberto Lopes Machado 
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO 
ESCOLA DE EDUCAÇÃO FÍSICA E ESPORTE DE RIBEIRÃO PRETO 
EEFERP - USP 
Energia 
“A capacidade de realizar trabalho” 
 
 Definição: 
 A necessidade de energia de um indivíduo é o nível de 
ingestão de energia a partir do alimento que irá equilibrar o 
gasto de energia quando o indivíduo possui um tamanho e 
composição corporal e nível de atividade física consistentes 
com boa saúde a longo prazo. (WHO, 1985) 
Gasto Energético Total (GET) 
 Taxa metabólica basal (TMB) ou de repouso (TMR) 
 gasto energética mínima necessária para sobreviver em repouso, processos 
vitais. 
 Representa mais ou menos 60 à 75% do GET. 
 
 Efeito térmico dos alimentos (ETA) 
 Valor da digestão, absorção, metabolismo e armazenamento dos nutrientes. 
 Representa mais ou menos 10% do GET. 
 
 Gasto da atividade física (GAF) 
 Energia gasta em exercícios físicos e atividades físicas voluntárias ou 
involuntárias 
 Avaliação da atividade e do exercício físico. 
 
GET = TMB(R) + ETA + GAF 
 
Gasto Energético Total (GET) 
Fatores que afetam o gasto de energia em repouso 
 Tamanho corporal : - ↑MIG - ↑TMB 
 - Atletas possuem TMB 5%↑ 
 Idade: 
 Criança TMB ↑ (1-2 anos de vida) 
 Envelhecimento TMR ↓ 2% a 3% por década (após o início da maturidade) 
 
 Sexo: 
 ♀ TM↓ que o ♂ cerca de 5% a 10% (de mesmo peso e altura) 
 
 Estado hormonal: 
 Hiper/hipotireoidismo 
 Estresse 
 
 TM das ♀: flutua com o ciclo menstrual e durante a gravidez 
 
 Outros fatores 
 A febre ↓ TM em 13% p/ cada grau acima de 37 ºC 
 Temperatura ambiente TMB 5% a 20% ↑. 
Como medir? 
Medição do Gasto de Energia 
Calorimetria: é a medição do metabolismo corporal por meio da 
liberação de calor pelo corpo. 
 Calorimetria 
 Liberação de calor real do organismo (Bouchard, 2003) 
 Medir produção de energia durante um longo período de 
tempo, de pelo menos 24 hs 
 Resposta mais lenta devido ao tamanho e à defasagem de 
tempo entre o calor produzido pelo organismo até ser 
medido pelo calorímetro 
Howley & Franks , 2008 
Calorimetria Direta 
 Maior acurácia à realização (1% a 2% de erro) 
 Limitações do método: 
 Não é representativo de um ambiente de vida de um indivíduo 
normal; 
 Engenharia complexa 
 Alto custo 
1Kcal15 – ↑1
oC – 1L água 
20L . 1Kcal . 0,5ºC = 20Kcal 
min ºC min 
(SI, INMETRO, 2007) 
De onde vem a energia para o exercício? 
Medida Carboidrato Gordura Proteínaa 
Densidade calórica (Kcal . g-1) 4,0 9,0 4,0 
Equivalente calórico de 1 L de O2 (Kcal 
. L-1) 5,0 4,7 4,5 
Quociente respiratório (VCO2/VO2 celular) 1,0 0,7 0,8 
a Não inclui a energia derivada da oxidação de nitrogênio em aminoácidos, excreção com uréia. 
(Adaptado de L. K. Koebel, 1984) 
Carboidrato (5,0) + Gordura (4,7) = 4,85 kcal . L-1 
Conversão do consumo de oxigênio em quilocalorias = 5,0 kcal . L-1 
 O GE é estimado através da medição do O2 consumido e do CO2 
excretado 
 O equipamento varia, mas a pessoa respira em uma peça colocada 
na boca ou por um capuz ventilado, através do qual os gases 
expirados são coletados 
Calorimetria Indireta 
Dispêndio energético (kcal) = (3,9 * VO2) + (1,1 * VCO2) 
(Weir, 1949) 
Formas de expressar o gasto energético: 
Expressões Conversões Operações 
 O2 (L
 . min-1) Multiplica por 5,0 kcal L . min-1 VO2 * 5,0 = kcal 
kcal . min-1 Multiplica por 1000 e ÷ peso kcal*1000/peso(kg) = VO2(mL/kg/min) 
 O2 (mL
 . Kg-1 . min-1) Divide por 3,5 mL . Kg-1 . min-1 VO2(mL)/3,5 = MET 
MET Minutos da atividade X 60 MET * 60min = kcal . h-1 
kcal . Kg-1 . h-1 Relativo ao peso corporal 
O gasto energético é uma atividade calculada a partir do consumo de 
oxigênio no estado de equilíbrio medido durante a atividade. 
Assim: 
1 L O2 (VO2 Absoluto) = 5 Kcal 
1 Kcal = x 1000÷peso = VO2Relativo 
VO2Rel = 1MET x 3,5 
1 MET = tempo atividade (min) x 60 
1 MET = 1,25 kcal/kg/min 
Estimativa do custo energético 
 Equações: 
 Estimativa do gasto energético Basal 
Harris J, Benedict F. A biometric study of basal metabolism in man. Washington D.C. Carnegie Institute of Washington, 1919. 
Estimativa do custo energético 
 Equações: 
 Estimativa do gasto energético Basal 
Idade (anos) TMB (kcal/dia) r Dp TMB (kJ/dia) r Dp 
Feminino 
< 3 61,0 Peso – 51 0,97 61 255 Peso – 2140 0,97 255 
3 - 10 22,5 Peso + 499 0,85 63 94,1 Peso + 2090 0,85 264 
10 - 18 12,2 Peso + 746 0,75 117 51,0 Peso + 3120 0,75 489 
18 - 30 14,7 Peso + 496 0,72 121 61,5 Peso + 2080 0,72 506 
30 - 60 8,7 Peso + 829 0,70 108 36,4 Peso + 3470 0,70 452 
> 60 10,5 Peso + 596 0,74 108 43,9 Peso + 2490 0,74 452 
Masculino 
< 3 60,9 Peso – 54 0,97 53 255 Peso – 2260 0,97 222 
3 - 10 22,7 Peso + 495 0,86 62 94,9 Peso + 2070 0,86 259 
10 - 18 17,5 Peso + 651 0,90 100 73,2 Peso + 2720 0,90 418 
18 - 30 15,3 Peso + 679 0,65 151 64,0 Peso + 2840 0,65 632 
30 - 60 11,6 Peso + 879 0,60 164 48,5 Peso + 3670 0,60 686 
> 60 13,5 Peso + 487 0,79 148 56,5 Peso + 2040 0,79 619 
Fonte: FAO/WHO/UNU , 1985 
r : Coeficiente de correlação entre as medidas real e estimada da TMB; e 
Dp : Desvio-padrão das diferenças entre as medidas real e estimada da TMB. 
Homem 80kg; 22 anos 
KCAL=15,3 * 80 + 679 = 1903 kcal/dia ou KJ=64,0 * 80 + 2840 = 7960 kj/dia 
Preconizadas pela Organização Mundial da Saúde 
Estimativa do custo energético em exercício 
 Caminhadas: 
 1 m . min-1 superfície horizontal = 0,1 mL.kg-1 . min-1 (Dill, 1964) 
 
 O2gasto = 0,1 mL
 . Kg-1 . min-1 (velocidade horizontal) + 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
Quantos METs e o VO2 estimados em uma caminhada de 90 m por minuto? 
O2gasto = 0,1 mL
 . Kg-1 . min-1 (90 m/min) + 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
O2 = 12,5 mL
 . Kg-1 . min-1 
MET = 12,5 ÷ 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
MET = 3,6 
Howley & Franks , 2008 
1 MET = 3,5 mL O2 ou 1Kcal x peso x h 
Energia gasta com a atividade (Kcal) = MET x Peso x Tempo de atividade (min)/60 
3,6 x 80kg = 288Kcal 
Estimativa do custo energético em exercício 
 Caminhadas em superfície vertical - rampas: (Balke&Ware, 1959; Nagle et al., 1965) 
 1 m . min-1 superfície vertical = 1,8 mL.kg-1 . min-1 
Qual é o custo de O2 total em uma caminhada de 90 m por minuto com inclinação de 12%? 
VO2gasto = 0,1 * 90 (horizontal) + 19,4 (vertical) + 3,5 (repouso) 
VO2 = 9,0 (horizontal) + 22,9 
VO2gasto = 31,9 mL
 . Kg-1 . min-1 ou (31,9/3,5) 9,1 METs 
Vertical = 1,8 mL . Kg-1 . min-1 * 0,12(% inclinação) * 90 m/min = 19,4 mL . Kg-1 . min-1 
 
Howley & Franks , 2008 
Velocidade vertical = %inclinação * velocidade horizontal 
VO2gasto = 0,1 mL . Kg-1 . min-1 (velocidade horizontal) + 1,8 mL . Kg-1 . min-1 (velocidade vertical) + 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
9,1 x 80kg = 728Kcal 
Estimativa do custo energético em exercício 
 Corridas: 
 O custo do jogging ou corrida a 1 m . min-1 equivale a 2 vezes ao de andar. 
(Balke, 1966; Bransford&Howley, 1977; Margaria et al., 1963) 
 
 
 VO2gasto = 0,2 mL
 . Kg-1 . min-1 (velocidade horizontal) + 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
Qual é o gasto energético de correr 10 km em uma pista em 60 minutos? 
VO2gasto = 167 m
 . min-1 . 02 mL . Kg-1 . min-1 + 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
VO2gasto = 36,9 mL
 . Kg-1 . min-1 ou 10,5 METs 
10.000 m ÷ 60 min = 167 m . min-1 
Howley & Franks , 2008 
10,5 x 80kg = 840Kcal 
Estimativa do custo energético em exercício 
 Caminhadas: 
 O2gasto = 0,1 mL
 . Kg-1 . min-1 (velocidade horizontal) + 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
 Caminhadas em superfície vertical - rampas: 
 1 m . min-1 superfície vertical = 1,8 mL.kg-1 . min-1 
 
 O2gasto = 0,1 mL
 . Kg-1 . min-1 (velocidade horizontal) + 1,8 mL . Kg-1 . min-1 
(velocidade vertical) + 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
 Corridas: (velocidades acima de 140m/min [5,2mph]. Menos do que isso, correr ou caminhar não diferem) 
 
 O2gasto = 0,2 mL
 . Kg-1 .min-1 (velocidade horizontal) + 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
 Corridas em superfície vertical - rampas: 
 1 m . min-1 superfície vertical = 0,9 mL.kg-1 . min-1 
(parte do impulso vertical associado à corrida horizontal é usado no trabalho em pista inclinada) 
 O2gasto = 0,2 mL
 . Kg-1 . min-1 (velocidade horizontal) + 0,9 mL . Kg-1 . min-1 
(velocidade vertical) + 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
Howley & Franks , 2008 
Estimativa do VO2 máx. 
Cálculo do gasto de VO2 estimado em esteira 
VO2caminhada (mL
 . Kg-1 . min-1 ) = velocidade * 0,1 + %inclinação * 1,8 + 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
Cálculo do VO2 estimado em bicicleta 
VO2 (mL . min-1) = carga (kgm . min-1) * 2 ml . kgm + 3,5 (mL . Kg-1 . min-1 ) x peso (kg) 
Onde: 
•Kgm . min-1 = kilogrâmetros/min (kgm/min). 
•É a resistência mecânica (kilopounds) estimado pela circunferência da roda, sendo 
a distância percorrida igual ao número de revoluções (voltas) por minuto. 
•Na maioria dos ergômetros essa circunferência (distância) corresponde a 3 ou 6 
metros por revolução. 
•A carga é expressa em kilogrâmetros/min (kgm . min-1)ou em watts. 
Howley & Franks , 2008 
VO2corrida (mL
 . Kg-1 . min-1 ) = velocidade * 0,2 + %inclinação * 0,9 + 3,5 mL . Kg-1 . min-1 
Classificação de Capacidade Aeróbica em METS 
até 60 min de acordo com a faixa etária - ACSM, 1998 
 Jovem 20- 39 anos 
Meia idade 
(40-64) 
Velho 
(65-79) 
Muito Velho 
(80 anos) 
Muito Leve <2,4 <2,0 <1,6 < ou igual a 1,0 
Leve 2,4 - 4,7 2,0 - 3,9 1,6 - 3,1 1,1 - 1,9 
Moderada 4,8 - 7,1 4,0 - 5,9 3,2 - 4,7 2,0 - 2,9 
Intensa 7,2 - 10,1 6,0 - 8,4 4,8 - 6,7 3,0 - 4,25 
Muito Intensa >ou igual a 10,2 > ou igual a 8,5 > ou igual a 6,8 > ou igual a 4,25 
Máximo 12 10 8 5 
Jogging (corrida leve) = 7.0 Mets 
Ciclismo (ergométrica /moderado) = 7.0 Mets 
Natação Crawl = 8.0 Mets 
Dança (aeróbia geral) = 6.5 Mets 
Futebol de campo(competição) = 9.9 Mets 
Futebol de campo(pelada) = 7.0 Mets 
Uso de tabelas de atividades em METs 
GEtotal = GE basal x Gradiente GEcotidiano + 20%(crescimento) 
 
Gradiente GEcotidiano 
pouco ativo1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0muito ativo 
 
 GE basal = Superfície Corporal x Coef.Calórico x 24 
 
SC = 0,007184 x Estatura (cm)0,725 x Peso (kg)0,425 
Coef.Calórico Masc = 38 Kcal Fem = 35 Kcal 
Estimativa do gasto energético diário 
DuBois & DuBois , 1916 
Ex. Homem 
Peso = 70 kg 
Estatura = 174 cm 
Coef.Calórico (Masc) = 38 Kcal 
GE basal = 1,84 x 38 x 24 (horas/dia) = 1678,52 Kcal. 
SC = 0,007184 x 174 (cm)0,725 x 70 (kg)0,425 
SC = 0,007184 x 42,11 x 6,08 = 1,84 m2 
Estimativa do gasto energético diário 
GEtotal = 1678,52 x 1,6 = 2685,63 Kcal 
 
 
1 Repouso na cama: horas de sono. 1,0 0,26 
2 Posição sentada: refeições, assistir TV, trabalho 
intelectual sentado, etc 
1,5 0,38 
3 Posição em pé suave: higiêne pessoal, 
trabalhos domésticos leves sem 
deslocamentos, etc. 
2,3 0,57 
4 Caminhada leve (<4km/h): trabalhos 
domésticos leves sem deslocamentos, dirigir 
carros, etc. 
2,8
 
0,69 
5 Trabalho manual suave: trabalhos domésticos 
como limpar chão, lavar carro, jardinagem, etc. 
3,3 0,84 
6 Atividade de lazes e prática de esportes 
recreativos: volibol, ciclismo passeio, caminhar 
de 4 a 6 km/h, etc. 
4,8
 
1,20 
7 Trabalho manual em um ritmo moderado: 
trabalho braçal, carpintaria, pedreiro, pintor, 
etc. 
5,6
 
1,40 
8 Atividade de lazer e prática de esportes de alta 
intensidade: futebol, ginástica aeróbica, 
natação, tenis, caminhar > 6 km/h, etc. 
6,0
 
1,50 
9 Trabalho manual intenso, prática de esportes 
competitivos: carregador de cargas elevadas, 
atletas profissionais, etc 
7,8
 
2,00 
Dia da semana: 
Horas 0 - 15 minutos 16 - 30 minutos 31 - 45 minutos 46 - 60 minutos 
00 
01 
02 
03 
04 
05 
06 
07 
08 
09 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20 
21 
22 
23 
Categoria Tipos de Atividade Gasto Energético 
Tipos de atividades cotidianas e seu equivalente gasto energético 
METS Kcal/Kg/15' 
Bouchard et al., 1983 
1 Repouso na cama: horas de sono. 1,0 0,26 
2 Posição sentada: refeições, assistir TV, trabalho 
intelectual sentado, etc 
1,5 0,38 
3 Posição em pé suave: higiêne pessoal, 
trabalhos domésticos leves sem 
deslocamentos, etc. 
2,3 0,57 
4 Caminhada leve (<4km/h): trabalhos 
domésticos leves sem deslocamentos, dirigir 
carros, etc. 
2,8
 
0,69 
5 Trabalho manual suave: trabalhos domésticos 
como limpar chão, lavar carro, jardinagem, etc. 
3,3 0,84 
6 Atividade de lazes e prática de esportes 
recreativos: volibol, ciclismo passeio, caminhar 
de 4 a 6 km/h, etc. 
4,8
 
1,20 
7 Trabalho manual em um ritmo moderado: 
trabalho braçal, carpintaria, pedreiro, pintor, 
etc. 
5,6
 
1,40 
8 Atividade de lazer e prática de esportes de alta 
intensidade: futebol, ginástica aeróbica, 
natação, tenis, caminhar > 6 km/h, etc. 
6,0
 
1,50 
9 Trabalho manual intenso, prática de esportes 
competitivos: carregador de cargas elevadas, 
atletas profissionais, etc 
7,8
 
2,00 
Dia da semana: 
Horas 0 - 15 minutos 16 - 30 minutos 31 - 45 minutos 46 - 60 minutos 
00 2 2 1 1 
01 1 1 1 1 
02 1 1 1 1 
03 1 1 1 1 
04 1 1 1 1 
05 1 1 1 1 
06 1 1 1 1 
07 3 2 2 4 
08 2 2 2 2 
09 2 2 2 2 
10 4 4 2 2 
11 2 2 2 2 
12 4 3 2 2 
13 2 2 2 4 
14 2 2 2 2 
15 2 2 2 2 
16 4 4 2 2 
17 2 2 2 2 
18 4 3 6 6 
19 6 6 5 5 
20 4 3 3 2 
21 2 2 2 2 
22 2 2 2 2 
23 3 3 2 2 
Categoria Tipos de Atividade Gasto Energético 
Tipos de atividades cotidianas e seu equivalente gasto energético 
METS Kcal/Kg/15' 
Bouchard et al., 1983 
Categoria das atividades 
do cotidiano 
Cálculo dos equivalentes METs Dispêndio energético 
1 26 períodos de x 0,26kcal/kg/15’ 6,76kcal/kg 
2 48 períodos de x 0,38kcal/kg/15’ 18,24kcal/kg 
3 7 períodos de x 0,57kcal/kg/15’ 3,99kcal/kg 
4 9 períodos de x 0,69kcal/kg/15’ 6,21kcal/kg 
5 2 períodos de x 0,84kcal/kg/15’ 1,68kcal/kg 
6 4 períodos de x 1,20kcal/kg/15’ 4,80kcal/kg 
7 - - 
8 - - 
9 - - 
Total 96 períodos 41,68kcal/kg 
Exemplo do cálculo: 
41,68kcal/kg/dia x 70 kg = 2918 kcal/dia 
Ex. 
Homem – 25 anos 
Peso = 70 kg 
Estatura = 174 cm 
18 - 30 15,3 Peso + 679 
Idade (anos) TMB (kcal/dia) TMB(kcal/dia) = (15,3 x 70kg) + 679 
= 1071 + 679 = 1750kcal/dia 
Fonte: FAO/WHO/UNU , 1985 
2918-1750 = 1168 kcal/dia 
Gasto energético do cotidiano: 
Taxa metabólica basal: 
Gasto energético não-basal: 
Powers & Howley, 2005 
1. Baecke JAH; Burema J; Frijters JER. A short questionnaire for the measurement of habitual physical activity in 
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v.63, p.1-8, 1963. 
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American Journal of Clinical Nutrition, v.37, p.461-7, 1983. 
5. Dill D B Oxygen Used in Horizontal and Grade Walking and Running on the Treadmill. Journal of Applied 
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