É interessante conhecer os diferentes gastos energéticos, mas, na prática, é fundamental o cálculo do gasto energético total, o gasto necessário para que o indivíduo alcance um adequado equilíbrio do balanço calórico.
A seguir, indicam-se os métodos mais usuais na determinação de qualquer gasto energético e/ou do gasto energético total.
Medida do gasto energético por calorimetria indireta
Todos os componentes do gasto energético descrito anteriormente, seja o metabolismo basal, o gasto exigido por alguma atividade física ou outros pode ser determinado por calorimetria, direta ou indiretamente.
Na calorimetria direta o gasto energético total do indivíduo pode ser determinado medindo a quantidade de calor produzido pelo organismo (utilizando uma câmara hermética). É um procedimento de pesquisa, não recomendável para a prática habitual.
A calorimetria indireta, mediante a medida do O2 utilizado na oxidação de um nutriente, permite identificar o calor produzido pela combustão e, portanto, o gasto energético associado.
Desta forma, obtém-se a energia equivalente ao oxigênio, ou quantidade de energia liberada na combustão de um substrato. Por exemplo, ao consumir um litro de oxigênio, que equivale a 4,825 kcal, média ponderada de 5,05 kcal/L, 4,7 kcal/L e 4,5 kcal/L que se obtêm ao oxidar carboidratos, gordura e proteína respectivamente.
Para obter maior rapidez na determinação da calorimetria indireta, podem ser aplicadas diversas fórmulas para o cálculo do gasto energético em função do O2, CO2 e N2.
GE (kcal) = 3,926 VO2 (L) + 1,102 VCO2 (L) - 2,17 N (g) (Equação de Weir).
N = total de nitrogênio urinário (ureia + nitrogênio não urinário).
GE (kcal) = 5,780 VO2 (L) + 1,160 VCO2 (L) - 2,98 N (g) (Equação de Consolazio).
Alguns autores preferem utilizar as fórmulas abreviadas considerando a coleta de urina durante 24 horas para determinar o nitrogênio urinário, gerando até 2% de variabilidade.
GE (kcal) = 3,90 VO2 (L) + 1,10 VCO2 (L) (Equação de Weir).
GE (kcal) = 3,71 VO2 (L) + 1,14 VCO2 (L) (Equação de Consolazio).
Às vezes, é importante conhecer a proporção de cada substrato corporal utilizado, como ocorre em esportistas que através do treinamento e da dieta buscam uma melhor utilização da gordura como fonte de energia. Nestes casos, utiliza-se o Coeficiente Respiratório (CR) ou relação entre o O2 consumido e o CO2 produzido, que será diferente para cada substrato metabolizado (tabela 1).
NUTRIENTE
|
O2 REQUERIDO (ml/g)
|
CO2 PRODUZIDO (ml/g)
|
CR
|
ENERGIA META-BOLIZÁVEL
(kcal/g) |
kcal/L O2 CONSUMIDO
|
kcal/L CO2 PRODUZIDO
|
| Amido |
829
|
829
|
1
|
4,18
|
5,047
|
5,05
|
| Glicose |
746
|
742
|
0,995
|
3,68
|
4,930
|
4,96
|
| Gordura |
2.019
|
1.427
|
0,707
|
9,46
|
4,686
|
6,63
|
| Proteína |
966
|
774
|
0,806
|
4,31
|
4,467
|
5,57
|
O fornecimento de proteínas ao metabolismo energético pode ser determinado função do cálculo de que 1 g de nitrogênio urinário é excretado a cada 6,25 g de proteína metabolizada para energia - que não costumam gerar mais do que 5% ao metabolismo energético da maioria de atividades físicas (capítulo 2). Cada grama de nitrogênio excretado representa aproximadamente uma produção de CO2 de 4,8 L e um VO2 de 6 L. De acordo com este cálculo, é possível calcular o CR não protéico (CRnp), ou seja, a parte do intercâmbio respiratório atribuível apenas à oxidação de gorduras e de carboidratos (capítulo 2). Um sujeito que consome 5 L de O2 e 4,4 L de CO2 durante um período de descanso de 15 min, tempo em que são coletadas 0,10 g de nitrogênio urinário, implica um VCO2 de 0,44 L e um VO2 de 0,5 L, em função do catabolismo proteico, ou seja: 4,4 - 0,44 = 3,96 L de CO2 e 5 - 0,5 = 4,5 L de O2 produzidos pelos nutrientes proteicos e, portanto, o CR não proteico será de 3,96 / 4,5 = 0,88.
Disso, deriva que podem ser apresentados em forma de tabelas os equivalentes térmicos (energia) do VO2 para os diferentes valores do CRnp, além da porcentagem real de gorduras e carboidratos utilizados para a energia.
Pesquisas demonstraram que quando o fornecimento de proteínas ao metabolismo energético é escasso, a utilização de CR metabólico bruto, sem as medidas de nitrogênio urinário, gera uma margem de erro mínimo (cerca de 0,5%) em relação ao método preciso requerido pelo cálculo nitrogenado e pelo uso do CRnp.
Outros métodos para o cálculo do Coeficiente Respiratório não proteico (CRnp) baseiam-se na seguinte equação:
CRnp = (VCO2 ml/min - 4,8 N) / (VO2 ml/min - 5.9 N).
N = Nitrogênio urinário total em g/dia.
Além destes cálculos, existem outras fórmulas para determinar diretamente a energia proveniente dos três macronutrientes a partir dos mesmos parâmetros de O2, CO2 e N2 urinário.
Carboidratos oxidados (g) = 4,707 VCO2 (L) - 3,340 VO2 (L) - 2,714 N (g).
Gorduras oxidadas (g) = 1,768 VCO2 (L) - 1,778 VO2 (L) - 2,021 N (g).
Proteína oxidada (g) = 6,25 N (g).
Para uma avaliação do gasto energético é necessário medir o gasto energético que implica um determinado esforço físico e, por outro lado, identificar as necessidades energéticas envolvidas neste processo para estabelecer uma situação de equilíbrio.
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Medida do gasto energético através de fórmulas determinantes
Para o cálculo do gasto energético total utiliza-se o GER, que se multiplica por diversos fatores em função do grau das diferentes atividades físicas e do tempo gasto em cada uma.
A determinação do GER realiza-se através das fórmulas indicadas na tabela 2, que variam em função do sexo, da idade e do peso corporal. O índice de GER, que é um fator constante em qualquer indivíduo, é usado atualmente somente para calcular o gasto energético total.
SEXO E FAIXA ETÁRIA
|
EQUAÇÃO (kcal/dia)
|
R
|
DP
|
| HOMENS | |||
0-3 anos
|
(60,9 x p) - 54
|
0,97
|
53
|
3-10 anos
|
(22,7 x p) + 495
|
0,86
|
62
|
10-18 anos
|
(17,5 x p) + 651
|
0,90
|
100
|
18-30 anos
|
(15,3 x p) + 679
|
0,65
|
151
|
30-60 anos
|
(11,6 x p) + 879
|
0,60
|
164
|
>60 anos
|
(13,5 x p) + 487
|
0,79
|
148
|
| MULHERES | |||
0-3 anos
|
(61,0 x p) - 51
|
0,97
|
61
|
3-10 anos
|
(22,5 x p) + 499
|
0,85
|
63
|
10-18 anos
|
(12,2 x p) + 746
|
0,75
|
117
|
18-30 anos
|
(14,7 x p) + 496
|
0,72
|
121
|
30-60 anos
|
(8,7 x p) + 829
|
0,70
|
108
|
>60 anos
|
(10,5 x p) + 596
|
0,74
|
108
|
R: coeficiente de correlação de valores do metabolismo basal; p: peso corporal (kg); DE: desvio padrão.
Tabela 2. Equação para o cálculo do ritmo metabólico em repouso (RMR).
Fonte: Adaptado de Mataix 2002.
A determinação do Gasto Energético Total (GET) calcula-se a partir do metabolismo basal, multiplicando-se por um fator de atividade (tabela 3) considerando a duração das diferentes atividades ao longo do dia.
| Categoria de atividade | Valor representativo do fator de atividade por unidade de tempo |
| Repouso: Sono, deitado. |
GER x 1,0
|
| Muito rápido: atividades realizadas sentado ou em pé, como pintar, dirigir, atividades em laboratório, digitar no computador, passar roupa, cozinhar, jogar baralho, tocar um instrumento musical, etc. |
GER x 1,5
|
| Rápido: caminhar em superfície plana a cerca de 4-5 km/h, trabalho em oficina, instalações elétricas, carpintaria, camareira, limpeza doméstica, cuidar de crianças, golfe, tênis de mesa, etc. |
GER x 2,5
|
| Moderado: caminhar a 5,5 - 6,5 km/h, capinar e cavar, transportar materiais pesados, pedalar, esquiar, jogar tênis, dançar, etc. |
GER x 5,0
|
| Intenso: caminhar transportando uma carga, cortar lenha, cavar com força, jogar basquete, escalar, jogar futebol/ rugby, etc. |
GER x 7,0
|
GER: Gasto Energético de Repouso.
Tabela 3. Consumo calórico aproximado para várias atividades em relação com as necessidades basais para um indivíduo de altura média.
Fonte: Adaptado de Mataix 2002.
COMPONENTE ENERGÉTICO
|
SITUAÇÃO BÁSICA
|
SITUAÇÃO HABITUAL + 1 HORA DE TÊNIS
|
SITUAÇÃO HABITUAL + 1 HORA DE BASQUETE
|
| Gasto energético total |
2.200 kcal
|
2.500 kcal
|
2.800 kcal
|
| Efeito térmico do alimento |
154 kcal
|
154 kcal
|
154 kcal
|
| Metabolismo basal |
1.188 kcal
|
1.188 kcal
|
1.188 kcal
|
| Gasto energético por atividade física (%) |
858 kcal
(39%)
|
1.158 kcal
(46%)
|
1.458 kcal
(52%)
|
As necessidades calóricas de um indivíduo podem ser determinadas calculando o ritmo metabólico em repouso e as calorias adicionais consumidas durante o trabalho, o exercício ou atividades diárias.
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Considerações sobre o gasto energético por atividade física
De uma forma prática, para identificar o custo energético aproximado de uma determinada atividade física, diminui-se o GER do GET, como indicado.
O gasto energético depende basicamente do grau de esforço físico realizado (intensidade e duração), mas também da quantidade de substratos energéticos e do fornecimento alimentar.
A reposição calórica não deve apenas cobrir o gasto energético diário, para que o peso corporal permaneça estável, mas também deve ser suficiente para realizar uma distribuição calórica nas proporções adequadas das necessidades imediatas, mantendo um equilíbrio adequado entre os tecidos muscular e adiposo.
Foram propostos vários sistemas de classificação para avaliar a exigência de uma atividade física prolongada em função de sua intensidade. Assim, as atividades de esforço físico podem ser classificadas em função da energia exigida para a tarefa, em relação à necessidade energética basal em:
a) Trabalho rápido: que exige um VO2 ou gasto energético de até 3 vezes as necessidades de repouso. A maioria das atividades industriais e das tarefas domésticas está incluída neste grupo.
b) Trabalho pesado: que requer de 6 a 8 vezes as necessidades do metabolismo em repouso.
c) Trabalho máximo: considerado como qualquer tarefa que supera o metabolismo em repouso em 9 vezes ou mais.
De acordo com o cálculo do gasto energético (VO2) de esportistas que praticam diferentes atividades esportivas, é possível determinar, considerando o peso corporal dos atletas e o consumo de alimentos, as necessidades e/ou o consumo energético diário que cada atleta precisa. Para calcular as necessidades calóricas ou o gasto energético de uma atividade esportiva, ou durante uma fase de treinamento, geralmente utilizam-se tabelas de referências calóricas para as diferentes modalidades esportivas ou atividades profissionais. Nestas tabelas, estabelece-se, por exemplo, que a prática moderada de ciclismo implica um gasto energético de 300-450 kcal/hora ou 12,5 kcal/ min; voleibol, 3,6 kcal/min; esquiar, 7 kcal/min; tênis, 7,7 kcal/min; aeróbica, 9,1 kcal/min; natação, 9-11 kcal/min; judô, 13,8 kcal/min; correr a 12km/h, 15,4 kcal/min; etc.
O gasto energético depende basicamente do grau de esforço físico realizado (intensidade e duração), mas também da quantidade de substratos energéticos e do fornecimento alimentar.
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Preparador Físico/Musculação das Categorias de Base do América Futebol Clube - MG
