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Calculo de kcal em ativ fisica
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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 – ↑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
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 epidemiological studies. American Journal of Clinical Nutrition, v.36, p.936-42, 1982.
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