Estimativas de gasto energético em exercícios

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

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

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% ↑.

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 – ↑1oC – 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

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)

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

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
Preconizadas pela Organização Mundial da Saúde
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
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.
Fonte: FAO/WHO/UNU , 1985
Homem 80kg; 22 anos
KCAL=15,3 * 80 + 679 = 1903 kcal/dia ou KJ=64,0 * 80 + 2840 = 7960 kj/dia

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

 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

 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

 Caminhadas:

 Caminhadas em superfície vertical - rampas:

(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)


 Corridas em superfície vertical - rampas:
(parte do impulso vertical associado à corrida horizontal é usado no trabalho em pista inclinada)
(velocidade vertical) + 3,5 mL . Kg-1 . min-1

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.


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

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

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

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

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

Categoria das atividades
Cálculo dos equivalentes METs Dispêndio energético
do cotidiano
1 26 períodos de x 0,26kcal/kg/15’ 6,76kcal/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

1. Baecke JAH; Burema J; Frijters JER. A short questionnaire for the measurement of habitual physical activity in
epidemiological studies. American Journal of Clinical Nutrition, v.36, p.936-42, 1982.
2. Balke B; Ware RW. An experimental study of physical fitness of Air Force Personel. U.S. Armed Force Medicine
Journal, v.10, p.675-82, 1959.
3. Balke B. A simple field test for the assessment of physical fitness. Civil Aeromedical Research Institute Report,
v.63, p.1-8, 1963.
4. Bouchard C; Tremblay A; LeBlanc C et al. A method to assess energy expenditure in children and adults.
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
Physiology, v.20, Jan, p.19-22. 1965.
6. DuBois D, DuBois EF A formula to estimate the approximate surface area if height and weight be known. Arch.
Intern. Med. 17:862, 1916.
7. FAO (Food and Agriculture Organization)/WHO (World Health Organization)/UNU (United Nations
University). Energy and Protein Requirements. WHO Technical Report Series 724, Geneva: WHO. 1985.
8. Guedes, DP; Guedes, JERP Manual Prática para Avaliação em Educação Física. São Paulo: Manole. 2004.
9. Harris JA; Benedict EG. A Biometric Study of Basal Metabolism in Man. Boston: Carnegie Institution of
Washington. 1919.
10. Henry CJ; Rees DG. New predictive equations for the estimation of basal metabolic rate in tropical peoples.
European Journal of Clinical Nutrition, v.45, p.177-85, 1991.
12. Howley ET; Franks BD Manual de condicionamento físico - 5 Ed. Artmed, 2008.
13. IPAC - Long Last 7 Days Self-administered version of the IPAQ. Revised October 2002.
14. INMETRO. Sistema Internacional de Unidades - SI.. 8. ed.(rev.) Rio de Janeiro, 2007. 114 p.
15. Margaria R. Measurement of muscular power in man. J Appl Physiol, v.21, p.1662-4, 1966.
16. Puhl J; Greaves K; Hoyt M; Baranowski T. Children´s Activity Rating Scale (CARS): description and calibration.
Research Quarterly for Exercise and Sport, v.61, p.26-36, 1990.
17. Reed GW; Hill JO. Measuring the thermic effect of food. American Journal of Clinical Nutrition, v.63, p.164-9,
1996.
18. Weir JB. New methods for calculating metabolic rate with special reference to protein metabolism. Journal of
Physiology, v.109, p.1-9, 1949.

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