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
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?
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
Medida
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
O2 (L . min-1)
kcal . min-1
O2 (mL . Kg-1 . min-1)
Conversões
Multiplica por 5,0 kcal L . min-1
Operações
VO2 * 5,0 = kcal
Multiplica por 1000 e ÷ peso kcal*1000/peso(kg) = VO (mL/kg/min)
2
Divide por 3,5 mL . Kg-1 . min-1
MET
Minutos da atividade X 60
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
VO2(mL)/3,5 = MET
MET * 60min = kcal . h-1
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)
Feminino
<3
3 - 10
10 - 18
18 - 30
30 - 60
> 60
Masculino
<3
3 - 10
10 - 18
18 - 30
30 - 60
> 60
TMB (kcal/dia)
r
Dp
TMB (kJ/dia)
r
Dp
61,0 Peso – 51
22,5 Peso + 499
12,2 Peso + 746
14,7 Peso + 496
8,7 Peso + 829
10,5 Peso + 596
0,97
0,85
0,75
0,72
0,70
0,74
61
63
117
121
108
108
255 Peso – 2140
94,1 Peso + 2090
51,0 Peso + 3120
61,5 Peso + 2080
36,4 Peso + 3470
43,9 Peso + 2490
0,97
0,85
0,75
0,72
0,70
0,74
255
264
489
506
452
452
60,9 Peso – 54
22,7 Peso + 495
17,5 Peso + 651
15,3 Peso + 679
11,6 Peso + 879
13,5 Peso + 487
0,97
0,86
0,90
0,65
0,60
0,79
53
62
100
151
164
148
255 Peso – 2260
94,9 Peso + 2070
73,2 Peso + 2720
64,0 Peso + 2840
48,5 Peso + 3670
56,5 Peso + 2040
0,97
0,86
0,90
0,65
0,60
0,79
222
259
418
632
686
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
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
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
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
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
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
Muito Leve
Leve
Moderada
Intensa
Muito Intensa
Máximo
Jovem
20- 39 anos
Meia idade
(40-64)
Velho
(65-79)
Muito Velho
(80 anos)
<2,4
2,4 - 4,7
4,8 - 7,1
7,2 - 10,1
>ou igual a 10,2
12
<2,0
2,0 - 3,9
4,0 - 5,9
6,0 - 8,4
> ou igual a 8,5
10
<1,6
1,6 - 3,1
3,2 - 4,7
4,8 - 6,7
> ou igual a 6,8
8
< ou igual a 1,0
1,1 - 1,9
2,0 - 2,9
3,0 - 4,25
> ou igual a 4,25
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
Categoria
Tipos de Atividade
Gasto Energético
METS Kcal/Kg/15'
16 - 30 minutos 31 - 45 minutos 46 - 60 minutos
00
01
02
1 Repouso na cama: horas de sono.
1,0
0,26
03
2 Posição sentada: refeições, assistir TV, trabalho
intelectual sentado, etc
1,5
0,38
04
3 Posição em pé suave: higiêne pessoal,
trabalhos domésticos leves sem
deslocamentos, etc.
4 Caminhada leve (<4km/h): trabalhos
domésticos leves sem deslocamentos, dirigir
carros, etc.
5 Trabalho manual suave: trabalhos domésticos
como limpar chão, lavar carro, jardinagem, etc.
2,3
05
0,57
06
07
2,8 0,69
08
09
10
3,3 0,84
11
12
6 Atividade de lazes e prática de esportes
recreativos: volibol, ciclismo passeio, caminhar
de 4 a 6 km/h, etc.
4,8
7 Trabalho manual em um ritmo moderado:
trabalho braçal, carpintaria, pedreiro, pintor,
etc.
8 Atividade de lazer e prática de esportes de alta
intensidade: futebol, ginástica aeróbica,
natação, tenis, caminhar > 6 km/h, etc.
5,6
9 Trabalho manual intenso, prática de esportes
competitivos: carregador de cargas elevadas,
atletas profissionais, etc
0 - 15 minutos
1,20
13
14
15
1,40
16
17
6,0
1,50
18
19
20
7,8 2,00
21
22
23
Bouchard et al., 1983
Tipos de atividades cotidianas e seu equivalente gasto energético
Dia da semana:
Categoria
Tipos de Atividade
Gasto Energético
METS Kcal/Kg/15'
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
1 Repouso na cama: horas de sono.
1,0
0,26
03
1
1
1
1
2 Posição sentada: refeições, assistir TV, trabalho
intelectual sentado, etc
1,5
0,38
04
1
1
1
1
05
1
1
1
1
3 Posição em pé suave: higiêne pessoal,
trabalhos domésticos leves sem
deslocamentos, etc.
4 Caminhada leve (<4km/h): trabalhos
domésticos leves sem deslocamentos, dirigir
carros, etc.
5 Trabalho manual suave: trabalhos domésticos
como limpar chão, lavar carro, jardinagem, etc.
2,3
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
2,8 0,69
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
7 Trabalho manual em um ritmo moderado:
trabalho braçal, carpintaria, pedreiro, pintor,
etc.
8 Atividade de lazer e prática de esportes de alta
intensidade: futebol, ginástica aeróbica,
natação, tenis, caminhar > 6 km/h, etc.
5,6
9 Trabalho manual intenso, prática de esportes
competitivos: carregador de cargas elevadas,
atletas profissionais, etc
0,57
6,0
1,20
1,40
1,50
7,8 2,00
Bouchard et al., 1983
Categoria das atividades
do cotidiano
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Cálculo dos equivalentes METs
Dispêndio energético
26 períodos de x 0,26kcal/kg/15’
48 períodos de x 0,38kcal/kg/15’
7 períodos de x 0,57kcal/kg/15’
9 períodos de x 0,69kcal/kg/15’
2 períodos de x 0,84kcal/kg/15’
4 períodos de x 1,20kcal/kg/15’
-
6,76kcal/kg
18,24kcal/kg
3,99kcal/kg
6,21kcal/kg
1,68kcal/kg
4,80kcal/kg
-
96 períodos
41,68kcal/kg
Total
Gasto energético do cotidiano:
Ex.
Homem – 25 anos
Peso = 70 kg
Estatura = 174 cm
Taxa metabólica basal:
Idade (anos)
18 - 30
Exemplo do cálculo:
41,68kcal/kg/dia x 70 kg = 2918 kcal/dia
TMB (kcal/dia)
15,3 Peso + 679
Fonte: FAO/WHO/UNU , 1985
Gasto energético não-basal:
Powers & Howley, 2005
TMB(kcal/dia) = (15,3 x 70kg) + 679
= 1071 + 679 = 1750kcal/dia
2918-1750 = 1168 kcal/dia
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