Gasto Energetico

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ALEX ANTONIO FLORINDOProfissional de Educação Física

Doutor em Saúde PúblicaPós-Doutorando

DEPARTAMENTO DE NUTRIÇÃO DA FSP-USP

NUPENS-USP

ESTIMATIVA DE GASTO ENERGÉTICO PARA METABOLISMO DE REPOUSO

E ATIVIDADE FÍSICA ROTEIRO DA AULA

1. Atividade física, alimentação e saúde;

2. Componentes do gasto energético;

3. Estimativa da taxa metabólica de repouso;

4. Estimativa do gasto energético em atividade física;

5. Orientações para aplicação de alguns métodos.

ATIVIDADE FÍSICA, ALIMENTAÇÃO E SAÚDE ATIVIDADE FÍSICA, ALIMENTAÇÃO E SAÚDE

PROGRAMAS DE SAÚDE PÚBLICA REALIZADOS EM CONJUNTO

CONSUMO E GASTO ENERGÉTICO

NUTRIÇÃO EDUCAÇÃOFÍSICA

CONSUMOENERGÉTICO

GASTOENERGÉTICO

Orientações de atividade física como parte de programas de educação nutricional

• 30 minutos de atividade física 5 ou mais vezes por semana;

• Gasto energético em atividades físicas de 1000 kcal/semana (~150 kcal/dia)

• Prevenção de hipertensão arterial, diabetes tipo II, doença da artéria coronária e obesidade.

• Ideal 2000 kcal/semana (~286 kcal/dia)• Mais eficaz para prevenção de hipertensão arterial,

diabetes tipo II, doença da artéria coronária e obesidade. Lee I-Min, Paffenbarger Jr RS. Am J Epidemiol 2000; 151:293-99

U.S. Department of Health And Human Services 1996;

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Tuesday, 26/04/2005

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Notícia publicada em: 01/03/2005

Serra vai controlar os passos de subprefeitos

Aparelho apontará quem anda maisO prefeito José Serra vai controlar os passos dos subprefeitos. Nos próximos dias, todos terão de usar pedômetros (aparelhos que mede o número de passos dados pelo usuário), para a Prefeitura de São Paulo saber quem caminha mais. “Não se trata de fiscalização, mas sim uma forma saudável de estimular a práticade exercícios”, diz o secretário das Subprefeituras, Walter Feldman. Segundo Feldman, o objetivo é fazer com que cada um dos subprefeitos caminhe por suas regiões, mantendo contato mais estreito com a comunidade. “Quem sabe possam, inclusive, economizar gasolina.” O secretário diz que, para incentivar a prática de esportes na cidade, a Prefeitura pretende lançar o Agita Sampa. Trata-se de uma versão municipal do projeto Agita São Paulo, implantado pela Secretaria estadual da Saúde em 1996. Segundo Feldman, só 10% dos paulistanos praticam algum tipo de esporte. Como a falta de tempo é apontada pela maioria como principal obstáculo, as caminhadas podem ser uma saída. “Se o cidadão consegue manter uma média diária de 10 mil passos, ele já está na faixa ideal”, diz.Cada pedômetro custa, em média, de R$ 50 a R$ 100. A secretaria tenta fechar uma parceria comimportadores para eliminar os custos. Os detalhes do Agita Sampa serão discutidos amanhã com o prefeito.Serra pretende criar um órgão gestor para a promoção da atividade física no município.

COMPONENTES DO GASTO

ENERGETICO

Williams MH. Nutrição para saúde, condicionamento físico e desempenho esportivo. Ed. Manole (2003)

METABOLISMO: processos fisiológicos que ocorrem no organismo

1. Energiaquímica

2. Conversãode moléculas

Energia: capacidade de

realizar trabalho

CATABOLISMO E ANABOLISMO

• Anabolismo (biossintetização) = fase construtiva onde nutrientes são reunidos para formar macromoléculas como proteínas e ácidos nucléicos;

• Catabolismo (degradação) = carboidratos, gorduras e proteínas são degradados em monossacarídeos, aminoácidos, ácidos graxos e glicerol para liberação de ATP.

CALORIAS_CALORIA: quantidade de energia calorífica

necessária para elevar de 14,5o C a 15,5o C a temperatura de 1 grama de água;

_Quilocaloria (kcal): equivale a 1000 calorias e representa a quantidade de energia calorífica requerida para elevar 1o C a temperatura de 1 kg de água;

• Medida de energia química armazenada nos alimentos;

• Medida de energia produzida pelo organismo;• Unidade padrão para medir calor.

• 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.

REPOUSO: TMB + TMR

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TAXA METABÓLICA DE REPOUSO_Energia para funções involuntárias do

organismo, contração do coração, respiração, secreção de hormônios, sistema nervoso, sono.

• Influenciado por idade, sexo, hormônios, composição corporal;

• TMR = 40% da energia provém dos carboidratos= 60% da energia provém das gorduras

• Responsável por 60 a 75 % do gasto energético total.

EFEITO TÉRMICO DO ALIMENTO (ETA)• Energia necessária para absorção, transporte,

armazenamento e metabolismo do alimento consumido.

• O ETA varia com a composição da dieta;• Cada alimento libera certa quantidade de

energia que irá variar de acordo com sua composição;

• Responsável por 5 a 10 % do gasto energético total.

GASTO ENERGÉTICO EM ATIVIDADE FÍSICA (GEAF)

• Energia gasta em atividades físicas diárias leves, moderadas e vigorosas;

• Componente mais variável do gasto total de energia;

• Sofre influência da composição corporal e do nível de aptidão física;

• Diminui com a idade e é maior nos homens.• Responsável por 15 a 30 % do gasto energético total.

GASTO ENERGÉTICO TOTAL (GET)TMR + ETA + GEAF = GET

TOTAL DE GASTO ENERGÉTICO DE CADA COMPONENTE:

TMR = 60% a 75%ETA = 5% a 10%

GEAF = 15% a 30%

_GEAF pode variar entre 5% a 50%

CÁLCULO DA TAXA METABÓLICA DE REPOUSO

CALORIMETRIA INDIRETAANALISADORES DE GASES

_estima o gasto de energia pela determinação do consumo de oxigênio e produção de dióxido de carbono;

• Quociente respiratório (QR) • QR = CO2produzido/02consumido• (oxidação de átomos de carbono e

hidrogênio)• Cada litro de O2 consumido libera

5 kcal;• Valores de QR são convertidos em

kcal (utilização de carboidratos e gorduras).

VANTAGEM_medição ideal da taxa

metabólica de repouso;_aplicável a clínicas e

hospitaisDESVANTAGEM

_desconfortável_inviável para estudos

epidemiológicos

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_Equação de Harris-Benedict (1919) para crianças e adultos de todas as idades:

• Homens: TMB (kcal/dia) = 66 + (13,7 * peso em kg) + (5 * estatura em cm) - (6,8 * idade em anos);

• Mulheres: TMB (kcal/dia) = 655 + (9,6 * peso em kg) + (1,7 * estatura em cm) - (4,7 * idade em anos);

• Superestimam a TMB em 7 a 24 %.Harris JA, Benedict FG. A Biometric study of basal metabolism in man(Publication No 279). Washington, DC: Carnegie Institute of Washington. 1919.

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 inexplicadas de 30% em indivíduos

do mesmo sexo, altura e peso;• Alterações na eficiência metabólica.

Mifflin MD e col. Am J Clin Nutr 51:241; 1990.

Equações de Schofield (1985)Variação de idade EquaçõesHomens<3 (0,240 * peso kg – 0,127) * 2393-10 (0,095 * peso kg + 2,110) * 23910-18 (0,074 * peso kg + 2,754) * 23918-30 (0,063 * peso kg + 2,896) * 23930-60 (0,048 * peso kg + 3,653) * 239> 60 (0,049 * peso kg + 2,459) * 239

Schofield WN. Hum Nutr 39 (S1): 5-41; 1985.

• Subestimativa em até 10 %

Equações de Schofield (1985)Variação de idade EquaçõesMulheres0-3 (0,244 * peso kg – 0,130) * 2393-10 (0,085 * peso kg + 2,033) * 23910-18 (0,056 * peso kg + 2,898) * 23918-30 (0,062 * peso kg + 2,036) * 23930-60 (0,034 * peso kg + 3,538) * 239> 60 (0,028 * peso kg + 2,755) * 239

• Subestimativa em até 10 %

Schofield WN. Hum Nutr 39 (S1): 5-41; 1985.

Crianças e adolescentes (3 a 18 anos)_Sexo masculino:• TMB (kcal/dia) = 68 - 43,3 * idade (anos) +

712 * estatura (metros) + 19,2 * peso (kg)_Sexo feminino:• TMB (kcal/dia) = 189 - 17,6 * idade (anos) +

625 * estatura (metros) + 7,9 * peso (kg)

Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids (Macronutrients). (Chapter 5). 2002 <www.nap.edu>

EQUAÇÕES NORTE-AMERICANAS (DRIs) Equações da Organização Mundial da Saúde (FAO/OMS) (1989)

Food and Nutrition Board, National Research Council, National Academy of Sciences. Recommended Dietary Allowances, 10a ed. Washingtoon, DC: National Academy Press, 1989)

Variação de idade EquaçõesHomens0-3 60,9 * peso (kg) – 543-10 22,7 * peso (kg) + 49510-18 17,5 * peso (kg) + 65118-30 15,3 * peso (kg) + 67930-60 11,6 * peso (kg) + 879> 60 13,5 * peso (kg) + 487

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Variação de idade EquaçõesMulheres0-3 61,0 * peso (kg) – 513-10 22,5 * peso (kg) + 49910-18 12,2 * peso (kg) + 74618-30 14,7 * peso (kg) + 49630-60 8,7 * peso (kg) + 829> 60 10,5 * peso (kg) + 596

Equações da Organização Mundial da Saúde (FAO/OMS) (1989)

Food and Nutrition Board, National Research Council, National Academy of Sciences. Recommended Dietary Allowances, 10a ed. Washingtoon, DC: National Academy Press, 1989)

GASTO ENERGÉTICO TOTAL

_Nível de atividade física• Sedentários = 1,2 • Pouco ativos = 1,5 • Ativos = 1,8 • Muito ativos = 2,1

GET = (TMR * NAF) + 10 % (ETA)


Determinação donível de atividade

física necessita de outros métodos

Exemplo de cálculo

• Mulher de 25 anos com 60 kg• TMB = (14,7 * 60) + 496 = 1378 kcal• Mulher ativa (NAF = 1,8)• ETA = 10 %

GET = (1378 * 1,8) + 10 % = 2756 kcal

CÁLCULO DAATIVIDADE FÍSICA

ATIVIDADE FÍSICA EXERCÍCIO FÍSICO

Todo movimento corporal produzido por músculos

que resulta em gastode energia

Planejado, estruturadoe repetido e tem como

objetivo melhorar aaptidão física

Caspersen e col. (1985) Public Health Reports 100:126-31

FORÇAFLEXIBILIDADE

APTIDÃO AERÓBIACOMPOSIÇÃO CORPORAL

APTIDÃOFÍSICA

ATIVIDADE FÍSICA

_Inclui quatro contextos principais:1. Atividade física ocupacional;2. Atividades domésticas;3. Atividades de locomoção;4. Atividades de lazer (exercício físico).

POSSUI DIMENSÕES BIOLÓGICAS E CULTURAIS

Barros & Nahas (2003). Medidas de atividade física. Ed. Midiograf. Londrina.

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Amorim PR, Gomes TNP. Gasto energético na atividade física. Ed. Shape. 2003

CALORIMETRIA DIRETA

• CALORÍMETRO FIXO_mede a taxa de

transferência de calor do corpo para o ambiente com base na água circulante nos canos;

_GEAF é obtido pelas diferenças na temperatura da água que entra e sai dos canos;

_O GEAF é medido diretamente em calorias (produção de calor).

VANTAGENS_validação de outros métodos de campo;_medição da energia gasta na forma de calor diretamente;_ideal para pesquisas.

DESVANTAGENS_alteração no padrão das atividades habituais;_equipamento caro;_difícil manuseio;_alteração das atividades habituais;_inviável para estudos epidemiológicos e clínica.

CALORIMETRIA DIRETA CALORIMETRIA INDIRETAANALISADORES DE GASES

Ergoespirometria_estima o gasto de energia pela

determinação do consumo de oxigênio e produção de dióxido de carbono;


hidrogênio)• Cada litro de O2 consumido libera

5 kcal;• Valores de QR são convertidos em


CALORIMETRIA INDIRETAANALISADORES DE GASES

Espirometria_estima o gasto de energia pela

determinação do consumo de oxigênio e produção de dióxido de carbono;


hidrogênio)• Cada litro de O2 consumido libera 5

kcal;• Valores de QR são convertidos em


• ERGOESPIROMETRIAVANTAGENS

_validação de outras técnicas; _mais acessível a academias e clínicas; ideal para praticantes de exercícios físicos; bom parauso individual.

DESVANTAGENS_desconfortável; _aparelhos caros; _limitado para avaliação de

atividade física geral.• ESPIROMETRIA PORTÁTIL

VANTAGENS_validação de outras técnicas; _acessível a medidas de atividades

físicas gerais;DESVANTAGENS

_desconfortável; _aparelhos caros; _medidas de exercícios intensos e com respiração rápida; _interferência de sinais.

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MARCADORES FISIOLÓGICOS• ÁGUA DUPLAMENTE MARCADA_estimativa do dióxido de carbono

a partir da diferença das taxas de eliminação de hidrogênio e oxigênio (2H e 18O marcados);

_GET é calculado com base no QRQR = CO2produzido/02consumido

_método recente (a partir de 1982);

_análise do GEAF pode ser feita até 2 semanas após a ingestão;

_coleta de urina e análise dos isótopos (não é necessária a coleta do CO2 expirado).

VANTAGENS_método altamente preciso;_não gera desconforto;_boa aceitação pelos avaliados;_padrão para validação de outros métodos;_não causa restrições nas atividades diárias;_aplicável em sujeitos com doenças, obesos e faixas etárias diferenciadas;

DESVANTAGENS_extremamente caro (350 a 500 dólares por isótopo);_necessita de equipamentos e técnicos especializados;_inviável para estudos epidemiológicos;_não proporciona estimativa do gasto em períodos fracionais;_não discrimina atividades específicas;_não fornece informações sobre a intensidade do exercício.

MONITORAÇÃO DA FREQÜÊNCIA CARDÍACA

• MONITORES_mede o registro dos

batimentos cardíacos;_registro diário em minutos;_relação linear da FC com o

consumo de oxigênio;_medida fisiológica fácil de se

aplicar em campo;_monitoramento contínuo de

diversas atividades;_medida diária de GEAF;_aparelhos de fácil manuseio;

1) acumuladores de FC (média); 2) registradores de distribuição de FC em intervalos; 3) registradores contínuos de FC

VANTAGENS_pode-se calcular a intensidade da atividade física;_bom para uso individual em clínicas e academias;_não interfere nas atividades habituais do indivíduo;_pode haver monitoramento por períodos longos;_apresenta custo acessível por aparelho (de 300 a 1500 reais);_serve para diversas faixas etárias;

DESVANTAGENS_problema no controle dos aparelhos;_a FC é influenciada por massa muscular, estado emocional, postura corporal e condições ambientais;_inviável para estudos epidemiológicos.

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;

_instrumentos são usados na cintura;

_mede-se contagem diária de movimentos (GEAF semanal)

_material sensível a vibrações.PEDÔMETRO

ACELERÔMETRO

• PEDÔMETROS: monitora a distância total percorrida (passadas) através da medida de oscilações verticais;

VANTAGENS_aparelho com baixo custo (entre 30 a 160 reais);_fornece boa estimativa em relação a maioria dos movimentos;_utilizado em estudos de validação de questionários;_utilizados para monitoramento geral da atividade física;_boa aceitação (são aparelhos discretos);

DESVANTAGENS_não monitoram a intensidade e algumas marcas são menos precisas;_atividades que não requerem deslocamentos verticais e exercícios

estáticos são subestimados;_mensuram o total de deslocamentos sem distinguir intensidade;_problemas em indivíduos com anormalidades na caminhada.

Mola atachada a um pêndulo registra oscilações

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• ACELERÔMETROS: quantifica a aceleração e desaceleração dos movimentos corporais;

_cálculo do GET é gerado por equações e considera metabolismo de repouso;

• Triaxiais: movimentos calculados com base em 3 eixos ortogonais do corpo: vertical, ântero-posterior e lateral

utilizam uma coluna de mercúrio para medida; sensor mede aceleração e desaceleração vertical (sensor piezoelétrico)

_custam entre 300 a 1200 reais;

VANTAGENS_diagnóstico mais preciso para atividades físicas;_são aparelhos discretos;_aparelhos têm custo acessível (pedômetros);_medem freqüência, intensidade e duração das atividades (acelerômetros);_usados para validação de questionários;_boa aceitação pelos avaliados (são aparelhos discretos);

DESVANTAGENS_problema no controle dos aparelhos pelos avaliados;_problemas com acelerações em outros planos diferentes do vertical e contrações estáticas;_movimentos de membros superiores;_inviável para estudos epidemiológicos.

INQUÉRITOS E QUESTIONÁRIOS

Pereira e col. (1997). Med Sci Sports Exerc 29(S6):S1-205


INQUÉRITOS E QUESTIONÁRIOS

ESCORES

CATEGORIAS

GASTO ENERGÉTICO

CLASSIFICAÇÃO DO NÍVEL DE ATIVIDADE FÍSICA

• VANTAGEM

_boa estimativa da atividade física geral;

_ideal para estudos epidemiológicos

• DESVANTAGEM

_erros maiores de estimativa

• ATIVIDADE FÍSICA HABITUAL

• ATIVIDADE FÍSICA ATUAL

• Atividade ocupacional• Atividade de locomoção

• Exercício físico• Atividade doméstica

ÚLTIMOS 6 a 12 MESES

ÚLTIMA SEMANA

VARIÁVEIS A SEREM MENSURADAS


DIÁRIO DE ATIVIDADE FÍSICA

Diário de Bouchard e col. (1983)

Registro de todas as atividades diárias de 15 em 15 minutosDeve-se realizar em dois dias na semana e um dia no final de semana para se estimar o gasto energético semanal

ATIVIDADE FÍSICAATUAL

GASTO ENERGÉTICO

Bouchard e col. (1983). Am J Clin Nutr;37:461-7

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Quantidade Constante Peso

1 33 0,26 83 712,142 19 0,38 83 599,263 27 0,57 83 1277,374 1 0,69 83 57,275 16 0,84 83 1115,526 1,2 83 07 1,4 83 08 1,5 83 09 2 83 0

Soma 96Soma 3761,56 kcal / dia

• Vários tipos de atividades são categorizadas entre 1 até 9 de acordo com o gasto energético;

• Quantidade total de cada atividade é multiplicada pela constante e pelo peso;

• GET = valor do diário + 10 % ETA

CÁLCULO DO DIÁRIO

GET = 3761,56 + 10 % = 4137,1 kcal/dia

DIÁRIO

• Vantagem• Detalha as atividades físicas num período

curto de tempo; • Desvantagens• Não mensura o padrão de atividade física

habitual; • Exige uma maior cooperação dos avaliados.


RECORDATÓRIO DE 24 HORAS DE ATIVIDADE FÍSICA (R24AF)

Gasto energético (kcal)Valor METaf X tempo minutos X peso corporal

ID: Data: Dia da semana:Horário que foi dormir:Horário que acordou:Manhã:

Tarde:

Noite:

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RECORDATÓRIO DE 24 HORAS DE ATIVIDADE FÍSICA (R24AF)

POSSÍVEIS VANTAGENS• Boa avaliação da atividade física atual;• Boa aceitação pelos avaliados;• Dados quantitativos;• Tempo de investigação curto;• Facilidade na lembrança das atividades;• Não alteração da atividade física habitual;• Descrição segura e a baixo custo da atividade

física atual (novo método de referência).

TAXA DE EQUIVALENTE METABÓLICO (MET)

• 1 MET (em repouso sentado) = 3,5 ml/kg/min

• 1 MET (em repouso sentado) = 0,0175 kcal/kg/min

• Estimativa das atividades físicas através de entrevista;

• Estimativa de 24 horas;

• Estimativa semanal (três recordatórios).

ATIVIDADE FÍSICA

• 1 MET (em repouso sentado) = 3,5 ml/kg/min• 1 MET (em repouso sentado) = 0,0175 kcal/kg/min

LEVES

MODERADAS

VIGOROSAS

Até < 4 METs

Entre 4 a 6 METs

> 6 METsAinsworth e col. (2000) Med Sci Sports Exerc 32: S498-504

ATIVIDADES LISTADAS EM METsGASTO ENERGÉTICO (kcal)

• Verificar gasto energético de todas as atividades listadas nas 24 horas anteriores no compêndio de atividades físicas;

• Fazer cálculo do gasto energético;

• Verificar o nível de atividade física.

Amorim PR, Gomes TNP. Gasto energético na atividade física. Ed. Shape. 2003.

Valor METaf X tempo minutos X peso corporal

MET

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INDIVÍDUO DE 80 KG• Trabalho de 8 horas (balconista trabalho em pé)

[(4 METs * 80 kg) * 8 horas] = 2560 kcal• 8 horas de sono

[(0,9 METs * 80) * 8 horas] = 576 kcal • 1 hora de corrida a 8 km/h

[(8 METs * 80) * 1] = 640 kcal• 2 horas de transporte de carro

[(1 MET * 80) * 2] = 160 kcal• 3 horas de alimentação + 2 horas de higiene pessoal

[(1,5 METs * 80) * 5] = 600 kcal

GET = 4536 kcal + 10 % = 4989,6 kcal/dia

INDIVÍDUO DE 60 KG• Trabalho de 8 horas (auxiliar de escritório)

[(2,0 METs * 60 kg) * 8 horas] = 960 kcal• 8 horas de sono

[(0,9 METs * 60) * 8 horas] = 432 kcal • 2 horas de transporte de carro

[(1,0 MET * 60) * 2] = 120 kcal• 3 horas assistindo televisão

[(1,0 MET * 60) * 3] = 180 kcal• 3 horas de alimentação + 2 horas de higiene pessoal

[(1,5 METs * 60) * 5] = 450 kcal

GET = 2142 kcal + 10 % = 2356,2 kcal/dia

CÁLCULO DO NÍVEL DE ATIVIDADE FÍSICA

Gasto energético total (kcal)Gasto energético de repouso (kcal)

• Valores de referência para atividade fisica:Leve Moderada Vigorosa

• Mulheres 1,56 1,64 1,82• Homens 1,55 1,78 2,10

Organização Mundial da Saúde (1985)

Valores de referência para atividade fisica:

Nível de atividade física• Sedentários = 1,2 • Pouco ativos = 1,5 • Ativos = 1,8 • Muito ativos = 2,1


• Aumento do nível de atividade física geral (orientação dos 30 minutos de atividade física/dia e mínimo de 1000 kcal/semana):

• Sedentário;

• Insuficientemente ativoGasto energético em AF menor que 1000 kcal/sem

Lee I-Min, Paffenbarger Jr RS. Am J Epidemiol 2000; 151:293-99


Gasto energético em AF menor que 500 kcal/sem

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• Manutenção do nível de atividade física

• Ativos

• Muito ativos

Gasto energético entre 1000 a 2000 kcal/sem

Gasto energético maior que 2000 kcal/sem

Lee I-Min, Paffenbarger Jr RS. Am J Epidemiol 2000; 151:293-99


CONTATO

ENDEREÇO ELETRÔ[email protected]

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