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Balanço energético no organismo

Balanço energético no organismo. Energia no alimento = Energia liberada (calor) + Energia liberada (trabalho) ± Energia armazenada (gordura). Urina e secreções corporais. Material não. processado (Fezes). Metabolismo. Energia. Basal. ingerida. Energia. com o. Metabolizável.

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Balanço energético no organismo

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Presentation Transcript

  1. Balanço energético no organismo Energia no alimento = Energia liberada (calor) + Energia liberada (trabalho) ± Energia armazenada (gordura)

  2. Urina e • secreções • corporais • Material não • processado • (Fezes) • Metabolismo • Energia • Basal • ingerida • Energia • com o • Metabolizável • alimento • Digestão • CALOR • e armazenamento • ATP • Atividade • Os animais obtêm energia através da oxidação dos alimentos! • Uso da energia • Crescimento • Balanço energético (gasto de ATP = síntese de ATP)

  3. Metabolismopode ser definidocomo o conjunto das reaçõesquímicasocorrendoem um organismo Taxametabólicarepresenta o fluxo de energiaatravés do organismo Taxametabólica = taxa de energiaquímicaingerida - taxa de energiaquímicaperdida.

  4. As taxas de consumo de oxigênio mudam em diferentes situações… Taxa metabólica basal – taxa estável de metabolismo energético, medida em aves e mamíferos sob condições de repouso absoluto, dentro da zona de termoneutralidade e livre de processos de digestão de alimentos e absorção de nutrientes. Taxa metabólica padrão (SMR) – É a energia do metabolismo de um animal medida em repouso, em jejum e a dada temperatura. Taxa metabólica de campo (FMR) – É a taxa média de utilização de energia metabólica quando um animal se encontra nas suas atividades normais (i.e., desde o repouso à atividade mais extrema).

  5. FATORES QUE INFLUENCIAM TAXA METABÓLICA BASAL • MASSA MAGRA • SEXO • IDADE • GLÂNDULAS ENDÓCRINAS • LACTAÇÃO • GESTAÇÃO • OUTROS FATORES: SONO, FEBRE, TÔNUS MUSCULAR, EXERCÍCIO

  6. Energia no exercício Calor Energia Química Trabalho não aproveitado Trabalho Interno Trabalho Externo Útil

  7. MEDIDA DO • CONSUMO DE OXIGÊNIO

  8. Indicações • Avaliação da capacidade funcional • Medida objetiva da intolerância ao exercício • Planejar treinamento adequado • Comparação pré e pós tratamento

  9. Contra indicações Absolutas • Limitação física ou psicológica • Febre • Embolia pulmonar Relativas • Dor torácica aguda • Estenoses valvares moderadas • Arritmias importantes • Distúrbios hidroeletrolíticos metabólicos

  10. Calorimetria direta MEDIDA DO CONSUMO ENERGÉTICO HUMANO Todos os processos metabólicos que ocorrem no corpo resultam, na produção de calor

  11. Todas as reações que liberam energia dependem da utilização de oxigênio CALORIMETRIA INDIRETA • Mensuração da captação de oxigênio • Ergoespirometria de circuito fechado e de circuito aberto

  12. SISTEMA ON LINE • proporciona medida contínua • utiliza sensores para medir fluxo V • analizadores de O2 e CO2 (amostras) • precisão na composição gasosa • técnica de manipulação • alto custo • requer calibragem rigorosa

  13. OS PARÂMETROS MENSURADOS POR MEIO DA ESPIROMETRIA SÃO: • 1) volume ventilatório (VE), • 2) fração expirada de oxigênio (FEO2) e • 3) fração expirada de gás carbônico (FECO2). • A partir destes parâmetros coleta-se os seguintes dados: • o volume de oxigênio consumido (VO2) • o volume de gás carbônico produzido (VCO2), • ventilação minuto (Vebtps), • índice de trocas respiratórias (QR),

  14. Carboidratos C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O QR = VCO2/VO2= 6/6 = 1 1 g CHO produz 4 Kcal 1 l O2 produz 5,05 Kcal Gorduras C16H32O2 + 23 O2 16 CO2 + 23 H2O Equivalente calórico de carboidratos e gorduras • QR =VCO2/VO2= 16/23 = 0,70 -1 g Gordura produz 9 Kcal - l l O2 produz 4,7 Kcal

  15. Calorimetria indireta de circuito aberto • Princípio: • calorias fornecidas por combustão de oxigênio depende do nutriente

  16. QR % Carboidratos % Gordura Kcal/l O2 0,70 0% 100% 4,70 0,72 7% 93% 4,72 0,74 13% 87% 4,75 0,76 20% 80% 4,77 0,78 27% 73% 4,79 0,80 33% 67% 4,82 0,82 40% 60% 4,84 0,84 47% 53% 4,86 0,86 53% 47% 4,89 0,88 60% 40% 4,91 0,90 67% 33% 4,93 0,92 73% 27% 4,96 0,94 80% 20% 4,98 0,96 87% 13% 5,00 0,98 93% 7% 5,03 1,00 100% 0% 5,05 Exercício: Qual o dispendio energético ? • Dados • Espirometria em estado estável • VO2=2 l/min • VCO2=1,92 l/min • Calcule o QR • Qual a proporção de energia de CHO ? E de gordura ?

  17. CALCULO DO GASTO CALÓRICO DO EXERCÍCIO FÍSICO 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 • 1l de Oxigênio = 5 kcal 7000 Kcal = 1 Kg de peso corporal Km/h – m/s = dividir 3,6 o inverso multiplicar por 3,6 m/min – Km/h multiplicar 0,06

  18. ATIVIDADE FÍSICA 1 MET (em repouso sentado) = 3,5 ml/kg/min 1 MET (em repouso sentado) = 0,0175 kcal/kg/min LEVES Até 3 METs MODERADAS Entre 3 a 6 METs VIGOROSAS > 6 METs

  19. Valor MET do exercício executado X tempo minutos X peso corporal VO2 = 0,2 ml.(kg.min)-¹ x Velocidade m/min + 3,5 ml.(kg.min)-¹ 50 e 100 m/min na caminhada Acima de 134 m/min corrida

  20. Testes máximos x submáximos TE máximo • Equipamentos de RCP • Capacidade máxima tolerada pelo indivíduo • FC máx = 220 – idade • Maior sensibilidade no diagnóstico de DAC

  21. Testes máximos x submáximos TE submáximo • 70 a 85% da FC máx estimada • Útil para programas de reabilitação e comparar efeito do treinamento

  22. Respostas do TE • Incompetência cronotrópica • Incapacidade em ↑ FC • Coronariopatia ou miocardiopatia • ↓ FC com ↑ esforço • Raro • Dç isquêmica • Interromper o TE • Sedentarismo = atinge FC máx rápido e recuperação lenta

  23. Respostas do TE • PA: avalia resposta inotrópica • Hipertensão reativa ao esforço: • ↑ PAS > 220 mmHg • ↑ PAD > 15 mmHg • Probabilidade em desenvolver HAS • ↓ PAS durante esforço = cardiopatia isquêmica ou disfunção contrátil • ↑ PAS ou recuperação lenta = DAC

  24. CRITÉRIOS DE INTERRUPÇÃO DE TESTES • alterações de ECG • dor precordial crescente • redução de FC e/ou PA • desconforto muscular intenso • dispnéia severa • PAS acima de 250 e PAD acima de 130 mmHg • cianose e/ou palidez intensa • lipotímia / tonteira • náuzeas e/ou vômito • claudicação induzida pelo exercício

  25. Interrupção do TE • Fadiga mm, dor torácica, tontura, dispnéia, cianose • Arritmias, ausência do ↑ FC com ↑ carga • Falha no equipamento • Paciente pede para parar • PAS = 260 mmHg ou PAD > 115 mmHg

  26. ERGÔMETROS BICICLETA frenagemmecânica (carga de trabalhovariada) frenagemeletromagnética (carga de trabalhoestável) Deve ser usado: limitaçõesortopédicas, síndromesvertiginosas, grandesobesos e deficiência visual grave. Menordesempenhoemrelação a esteira (5 -20%) promovemaioresincrementosda PA emesforço.

  27. ERGÔMETROS • ESTEIRA • Velocidade mínima 1,6 Km/h e máxima de 12,8 inclinação de 0% a 24% e suportar • 150 Kg. • BANCO • Altura variada: 4 -52 – dependente do protocolo usado • Baixo custo, fácil de transportar, é indicado para avaliar grandes grupos • Uso do metronômo (ritmo de 4 ou 6 tempos dependendo da altura do banco) • TESTES DE CAMPO • PISTA: CAMINHADA, CORRIDA

  28. UNIDADES DE MEDIDA

  29. ENERGIA , TRABALHO E POTÊNCIA Energia: é a capacidade de realizar trabalho Trabalho: é a aplicação de uma força através de uma determinada distância Potência: é o trabalho empreendido em uma unidade de tempo (ritmo) Potência aeróbica: VO2 = DC x diferença arterio venosa Potência anaeróbica

  30. UNIDADES SI

  31. 1 Kg/m = 9,8 joules 1Kcal = 426,85 Kg/m 1 Joule = 1 Newton/metro 1 KJ = 1000 joules = 0,23889 Kcal

  32. Trabalho T = F x D onde T: trabalho F: Força D: distância Unidade de medida J: joule cal: caloria kgm ou kpm: kilograma metro ou kilopound metro Potência P= F x D / t onde t = tempo Unidade de medida W: watt=J/s kcal/min: kgm/min ou kp/min: Trabalho e potência 1 pound = 453, 6 gramas

  33. Cicloergômetro (Monark) Duração do exercício = 10 min Resistência = 2,0 kp Distância por volta = 6 m Cadência = 50 rpm Qual o trabalho ? Qual a potência ? Trabalho T = F x d T = 2,0 kp x 10 min x 6 m x 50/min = 6.000 kpm T = 6.000 Potência P = 6.000 kpm/10 min = 600 kpm/min Cálculo de trabalho e potência

  34. Esteira Não existe trabalho horizontal, somente vertical Peso = 70 kg Velocidade = 12 km/h Inclinação = 7,5 % Tempo de exercício = 10 min Distância vertical (Dv) Dv = 10 min x 12000m/60min x 0,075 Dv = 150 m Trabalho T=70 kg x 150 m = 10.500 kgm T=10.500 kgm Potência P = 10.500 kgm/10 min = 1.050 kgm/min Cálculo de trabalho e potência

  35. Energia no exercício Calor Energia Química Trabalho não aproveitado Trabalho Interno Trabalho Externo Útil

  36. EFICIÊNCIA MECÂNICA – ECONOMIA NO MOVIMENTO Padrão técnico Fibras musculares Não existe fator biomecânico único Eficiência mecânica (%) = Trabalho útil/energia despendida x 100

  37. Eficiência mecânica • Eficiência Mecânica = Trabalho útil/ Energia utilizada • Ex: • Natação 2.9 a 9.4 % • Ciclismo: 24 a 34 %

  38. Do exemplo da bicicleta P = 600 kpm/min VO2ss=1,5 l/min Admitindo que 1 l O2 produz 5 Kcal ou 21 KJ Dispêndio energético (DE) DE = 1,5 l/min x 21 KJ/l DE =31,5 KJ/min Potência mecânica P=600 kpm/min x 10 m/s2 = 6000 J/min=6 KJ/min Eficiência (e) e =P/DE e =6/31,5=19,0 % Exemplo de cálculo de eficiência

  39. Custo energético relaciona DE com medida de intensidade do exercício P.ex: VO2/velocidade de corrida Kcal/watt Exemplo: Do cicloergômetro VO2 = 1,5 l/min P = 600 kpm/min CE = (1500 ml/min)/(600 kpm/min) = 2,5 mlO2/kpm Custo energético do exercício ou Economia de Corrida • VO2 estado estável • VO2 relativo – peso corporal ml.kg -1.min-1

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