1) O documento discute medidas e avaliação de gasto energético em educação física e esporte. 2) Aborda definições de energia, gasto energético total, fatores que afetam a taxa metabólica basal e como medir o gasto de energia. 3) Apresenta equações para estimar o gasto energético basal, em exercícios como caminhada, corrida e em bicicleta.
Utilização de energia metabolizável pelos frangos de corte
C alculo de kcal em atividade fisica
1. UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE EDUCAÇÃO FÍSICA E ESPORTE DE RIBEIRÃO PRETO
EEFERP - USP
REF0063 - Medidas e Avaliação em Educação Física e Esporte
Prof. Dr. Dalmo Roberto Lopes Machado
2. 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)
3. 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
5. 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% ↑.
7. 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
8. 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 – ↑1oC – 1L água
20L . 1Kcal . 0,5ºC = 20Kcal
min ºC min
(SI, INMETRO, 2007)
9. 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
10. Calorimetria Indireta
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
Dispêndio energético (kcal) = (3,9 * VO2) + (1,1 * VCO2)
(Weir, 1949)
11. Formas de expressar o gasto energético:
O gasto energético é uma atividade calculada a partir do consumo de
oxigênio no estado de equilíbrio medido durante a atividade.
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) = VO (mL/kg/min)
2
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
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
12. 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.
14. 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
1 MET = 3,5 mL O2 ou 1Kcal x peso x h
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
Energia gasta com a atividade (Kcal) = MET x Peso x Tempo de atividade (min)/60
3,6 x 80kg = 288Kcal Howley & Franks , 2008
15. 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
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
Velocidade vertical = %inclinação * velocidade horizontal
Qual é o custo de O2 total em uma caminhada de 90 m por minuto com inclinação de 12%?
Vertical = 1,8 mL . Kg-1 . min-1 * 0,12(% inclinação) * 90 m/min = 19,4 mL . Kg-1 . min-1
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
9,1 x 80kg = 728Kcal
Howley & Franks , 2008
16. 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?
10.000 m ÷ 60 min = 167 m . min-1
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
10,5 x 80kg = 840Kcal
Howley & Franks , 2008
17. 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
18. 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
VO2corrida (mL . Kg-1 . min-1 ) = velocidade * 0,2 + %inclinação * 0,9 + 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
19. Uso de tabelas de atividades em METs
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
Classificação de Capacidade Aeróbica em METS
até 60 min de acordo com a faixa etária - ACSM, 1998
Jovem Meia idade Velho Muito Velho
20- 39 anos (40-64) (65-79) (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
20. Estimativa do gasto energético diário
GEtotal = GE basal x Gradiente GEcotidiano + 20%(crescimento)
Gradiente GEcotidiano
pouco ativo 1.1 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
DuBois & DuBois , 1916
SC = 0,007184 x Estatura (cm)0,725 x Peso (kg)0,425
Coef.Calórico Masc = 38 Kcal Fem = 35 Kcal
21. Estimativa do gasto energético diário
Ex. Homem
Peso = 70 kg
Estatura = 174 cm
Coef.Calórico (Masc) = 38 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
GE basal = 1,84 x 38 x 24 (horas/dia) = 1678,52 Kcal.
GEtotal = 1678,52 x 1,6 = 2685,63 Kcal
22. Tipos de atividades cotidianas e seu equivalente gasto energético
Dia da semana:
Horas 0 - 15 minutos 16 - 30 minutos 31 - 45 minutos 46 - 60 minutos
00
Categoria Tipos de Atividade Gasto Energético 01
METS Kcal/Kg/15'
02
1 Repouso na cama: horas de sono. 1,0 0,26 03
2 Posição sentada: refeições, assistir TV, trabalho 1,5 0,38 04
intelectual sentado, etc 05
3 Posição em pé suave: higiêne pessoal, 2,3 0,57 06
trabalhos domésticos leves sem 07
deslocamentos, etc.
08
4 Caminhada leve (<4km/h): trabalhos 2,8 0,69
domésticos leves sem deslocamentos, dirigir 09
carros, etc. 10
5 Trabalho manual suave: trabalhos domésticos 3,3 0,84 11
como limpar chão, lavar carro, jardinagem, etc. 12
6 Atividade de lazes e prática de esportes 4,8 1,20 13
recreativos: volibol, ciclismo passeio, caminhar 14
de 4 a 6 km/h, etc.
15
7 Trabalho manual em um ritmo moderado: 5,6 1,40 16
trabalho braçal, carpintaria, pedreiro, pintor, 17
etc.
18
8 Atividade de lazer e prática de esportes de alta 6,0 1,50
intensidade: futebol, ginástica aeróbica, 19
natação, tenis, caminhar > 6 km/h, etc. 20
9 Trabalho manual intenso, prática de esportes 7,8 2,00 21
competitivos: carregador de cargas elevadas, 22
atletas profissionais, etc 23
Bouchard et al., 1983
23. Tipos de atividades cotidianas e seu equivalente gasto energético
Dia da semana:
Horas 0 - 15 minutos 16 - 30 minutos 31 - 45 minutos 46 - 60 minutos
00 2 2 1 1
Categoria Tipos de Atividade Gasto Energético 01 1 1 1 1
METS Kcal/Kg/15'
02 1 1 1 1
1 Repouso na cama: horas de sono. 1,0 0,26 03 1 1 1 1
2 Posição sentada: refeições, assistir TV, trabalho 1,5 0,38 04 1 1 1 1
intelectual sentado, etc 05 1 1 1 1
3 Posição em pé suave: higiêne pessoal, 2,3 0,57 06 1 1 1 1
trabalhos domésticos leves sem 07 3 2 2 4
deslocamentos, etc.
08 2 2 2 2
4 Caminhada leve (<4km/h): trabalhos 2,8 0,69
domésticos leves sem deslocamentos, dirigir 09 2 2 2 2
carros, etc. 10 4 4 2 2
5 Trabalho manual suave: trabalhos domésticos 3,3 0,84 11 2 2 2 2
como limpar chão, lavar carro, jardinagem, etc. 12 4 3 2 2
6 Atividade de lazes e prática de esportes 4,8 1,20 13 2 2 2 4
recreativos: volibol, ciclismo passeio, caminhar 14 2 2 2 2
de 4 a 6 km/h, etc.
15 2 2 2 2
7 Trabalho manual em um ritmo moderado: 5,6 1,40 16 4 4 2 2
trabalho braçal, carpintaria, pedreiro, pintor, 17 2 2 2 2
etc.
18 4 3 6 6
8 Atividade de lazer e prática de esportes de alta 6,0 1,50
intensidade: futebol, ginástica aeróbica, 19 6 6 5 5
natação, tenis, caminhar > 6 km/h, etc. 20 4 3 3 2
9 Trabalho manual intenso, prática de esportes 7,8 2,00 21 2 2 2 2
competitivos: carregador de cargas elevadas, 22 2 2 2 2
atletas profissionais, etc 23 3 3 2 2
Bouchard et al., 1983
24. Categoria das atividades
Cálculo dos equivalentes METs Dispêndio energético
do cotidiano
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
Gasto energético do cotidiano:
Ex.
Exemplo do cálculo:
Homem – 25 anos
Peso = 70 kg 41,68kcal/kg/dia x 70 kg = 2918 kcal/dia
Estatura = 174 cm
Taxa metabólica basal:
Idade (anos) TMB (kcal/dia) TMB(kcal/dia) = (15,3 x 70kg) + 679
18 - 30 15,3 Peso + 679
= 1071 + 679 = 1750kcal/dia
Fonte: FAO/WHO/UNU , 1985
Gasto energético não-basal: 2918-1750 = 1168 kcal/dia
Powers & Howley, 2005
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