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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. - PowerPoint PPT Presentation
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Balanço energético no organismoBalanço energético no organismo
Energia no alimento=
Energia liberada (calor) +
Energia liberada (trabalho) ±
Energia armazenada (gordura)
»Os animais obtêm energia através da oxidação dos alimentos!
»Material não »processado»(Fezes)
»Urina e»secreções »corporais
»Energia »Metabolizável
»ATP»Digestão
»e armazenamento
»Atividade
»Crescimento
»Metabolismo »Basal
»CALOR
»Uso da energia
»Energia »ingerida
»com o »alimento
»Balanço energético (gasto de ATP = síntese de ATP)
»Taxa metabólica representa o fluxo de energia Taxa metabólica representa o fluxo de energia através do organismoatravés do organismo
»Metabolismo pode ser definido como o conjunto das Metabolismo pode ser definido como o conjunto das reações químicas ocorrendo em um organismoreações químicas ocorrendo em um organismo
»Taxa metabólica = taxa de energia química ingerida - Taxa metabólica = taxa de energia química ingerida - taxa de energia química perdida.taxa de energia química perdida.
»As taxas de consumo de oxigênio mudam em diferentes As taxas de consumo de oxigênio mudam em diferentes situações…situações…
»Taxa metabólica basal – taxa estável de Taxa metabólica basal – taxa estável de metabolismo energético, medida em aves metabolismo energético, medida em aves
e mamíferos sob condições de repouso e mamíferos sob condições de repouso absoluto, dentro da zona de absoluto, dentro da zona de
termoneutralidade e livre de processos termoneutralidade e livre de processos de digestão de alimentos e absorção de de digestão de alimentos e absorção de
nutrientes.nutrientes.
»Taxa metabólica padrão (SMR) Taxa metabólica padrão (SMR) – É a energia do metabolismo de – É a energia do metabolismo de um animal medida em repouso, em jejum e a dada temperatura.um animal medida em repouso, em jejum e a dada temperatura.
»Taxa metabólica de campo (FMR) Taxa metabólica de campo (FMR) – É a taxa média de utilização – É a taxa média de utilização de energia metabólica quando um animal se encontra nas suas de energia metabólica quando um animal se encontra nas suas atividades normais (i.e., desde o repouso à atividade mais extrema).atividades normais (i.e., desde o repouso à atividade mais extrema).
»MASSA MAGRA
»SEXO
»IDADE
»GLÂNDULAS ENDÓCRINAS
»LACTAÇÃO
»GESTAÇÃO
»OUTROS FATORES: SONO, FEBRE, TÔNUS MUSCULAR, EXERCÍCIO
»FATORES QUE INFLUENCIAM TAXA METABÓLICA BASAL
Energia no exercício
Energia Química
Trabalho Interno Trabalho
Externo Útil
Calor
Trabalho não aproveitado
»MEDIDA DO
»CONSUMO DE OXIGÊNIO
Indicações
Avaliação da capacidade funcional Medida objetiva da intolerância ao exercício Planejar treinamento adequado Comparação pré e pós tratamento
Contra indicações
Absolutas Limitação física ou psicológica Febre Embolia pulmonarRelativas Dor torácica aguda Estenoses valvares moderadas Arritmias importantes Distúrbios hidroeletrolíticos metabólicos
MEDIDA DO CONSUMO MEDIDA DO CONSUMO ENERGÉTICO HUMANOENERGÉTICO HUMANO
Todos os processos metabólicos que Todos os processos metabólicos que ocorrem no corpo resultam, na ocorrem no corpo resultam, na
produção de calorprodução de calor
»Calorimetria diretaCalorimetria direta
CALORIMETRIA INDIRETA
»Todas as reações que liberam energia dependem da utilização de oxigênio
»Mensuração da captação de oxigênio
»Ergoespirometria de circuito fechado e de circuito aberto
SISTEMA ON LINESISTEMA ON LINE
proporciona medida contínuaproporciona medida contínua utiliza sensores para medir fluxo Vutiliza sensores para medir fluxo V analizadores de Oanalizadores de O22 e CO e CO22 (amostras) (amostras) precisão na composição gasosaprecisão na composição gasosa técnica de manipulaçãotécnica de manipulação alto custo alto custo requer calibragem rigorosarequer calibragem rigorosa
» 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:
1) o volume de oxigênio consumido (VO2)
2) o volume de gás carbônico produzido (VCO2),
3) ventilação minuto (Vebtps),
4) índice de trocas respiratórias (QR),
Equivalente calórico de carboidratos e gorduras
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
-1 g Gordura produz 9 Kcal
- l l O2 produz 4,7 Kcal
– QR =VCO2/VO2
= 16/23 = 0,70
Calorimetria indireta de circuito aberto
Princípio:
– calorias fornecidas por combustão de oxigênio depende do nutriente
0123456789
kcal/g kcal/l O2 kcal / lCO2
Carboidratos Proteínas Gorduras
Exercício: Qual o dispendio energético ?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 ?
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
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 corporalKm/h – m/s = dividir 3,6 o inverso multiplicar por 3,6m/min – Km/h multiplicar 0,06
CALCULO DO GASTO CALÓRICO DO EXERCÍCIO FÍSICO
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
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
Testes máximos x submáximos
TE máximo Equipamentos de RCP Capacidade máxima tolerada pelo
indivíduo FC máx = 220 – idade Maior sensibilidade no diagnóstico de DAC
TE submáximo 70 a 85% da FC máx estimada
Útil para programas de reabilitação e comparar efeito do treinamento
Testes máximos x submáximos Testes máximos x submáximos
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
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
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
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
ERGÔMETROSERGÔMETROS
BICICLETABICICLETA
frenagem mecânica (carga de trabalho variada) frenagem mecânica (carga de trabalho variada)
frenagem eletromagnética (carga de trabalho estável)frenagem eletromagnética (carga de trabalho estável)
Deve ser usado: limitações ortopédicas, síndromes vertiginosas, grandes Deve ser usado: limitações ortopédicas, síndromes vertiginosas, grandes obesos e deficiência visual grave.obesos e deficiência visual grave.
Menor desempenho em relação a esteira (5 -20%) promove maiores Menor desempenho em relação a esteira (5 -20%) promove maiores incrementos da PA em esforço.incrementos da PA em esforço.
ERGÔMETROSERGÔMETROS»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
UNIDADES DE MEDIDA
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
UNIDADES SI
UnidadesUnidades Unidades SIUnidades SI
MassaMassa Quilograma (kg)Quilograma (kg)
DistânciaDistância Metros (m)Metros (m)
TempoTempo Segundos (s)Segundos (s)
ForçaForça Newton (N)Newton (N)
TrabalhoTrabalho Joule (J)Joule (J)
EnergiaEnergia Joule (J) Quilocaloria (Kcal)Joule (J) Quilocaloria (Kcal)
PotênciaPotência Watt (W)Watt (W)
VelocidadeVelocidade Metros por segundo (m . sMetros por segundo (m . s-1-1))
TorqueTorque Newtons metro (N.m)Newtons metro (N.m)
1 Kg/m = 9,8 joules
1Kcal = 426,85 Kg/m
1 Joule = 1 Newton/metro
1 KJ = 1000 joules = 0,23889 Kcal
Trabalho e potência
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:
1 pound = 453, 6 gramas
Cálculo de trabalho e potência
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
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
Energia no exercícioEnergia no exercício
Energia Química
Trabalho Interno Trabalho
Externo Útil
Calor
Trabalho não aproveitado
EFICIÊNCIA MECÂNICA – ECONOMIA NO MOVIMENTO
Padrão técnico
Fibras musculares
Não existe fator biomecânico único
Eficiência mecânica (%) = Trabalho útil/energia despendida x 100
Eficiência mecânica
Eficiência Mecânica = Trabalho útil/ Energia
utilizada
Ex:
– Natação 2.9 a 9.4 %
– Ciclismo: 24 a 34 % 05
1015202530354045
Mar
cha
Hor
izon
tal
Mar
cha
Ver
tica
l
Nat
ação
Rem
o
Pat
inaç
ão
Cic
lism
o
Minimo Máximo
Exemplo de cálculo de eficiênciaExemplo de cálculo de eficiência
Do exemplo da bicicletaDo exemplo da bicicleta
– P = 600 kpm/minP = 600 kpm/min
– VO2ss=1,5 l/minVO2ss=1,5 l/min
– Admitindo que 1 l O2 Admitindo que 1 l O2 produz 5 Kcal ou 21 KJproduz 5 Kcal ou 21 KJ
Dispêndio energético (DE)Dispêndio energético (DE)– DE = 1,5 l/min x 21 KJ/lDE = 1,5 l/min x 21 KJ/l
– DE =31,5 KJ/minDE =31,5 KJ/min
Potência mecânicaPotência mecânica– P=600 kpm/min x 10 m/sP=600 kpm/min x 10 m/s22 = =
6000 J/min=6 KJ/min6000 J/min=6 KJ/min
Eficiência (e)Eficiência (e)
– e =P/DEe =P/DE
– e =6/31,5=19,0 %e =6/31,5=19,0 %
Custo energético do exercício ou Economia de Corrida
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
• VO2 estado estável
•VO2 relativo – peso corporal ml.kg -1.min-1
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