ENERGIA: ASPECTOS INTRODUTÓRIOS

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1 ENERGIA: ASPECTOS INTRODUTÓRIOS FTC NUTRIÇÃO HUMANA GERAL Prof. Esp. Manoel Costa Neto

2 Conceitos fundamentais ALIMENTAÇÃO NUTRIÇÃO ALIMENTOS NUTRIENTES

3 Porque Alimentar-se? Visão lúdica (prazer); Obter energia para manutenção dos processos vitais; Obter nutrientes essenciais ao metabolismo energético e a outros processos orgânicos;

4 Princípios O organismo utiliza os princípios básicos: Formar células e tecidos para reparar perdas vitais e naturais dos processos fisiológicos. Dispor de energia para manter o metabolismo basal e as atividades físicas diárias. Manter as reservas energéticas para os períodos emergenciais.

5 METABOLISMO ENERGÉTICO Metabolismo é o conjunto de transformações que as substâncias químicas (nutrientes) sofrem no interior dos organismos vivos. Os nutrientes fornecem energia para todas as atividades metabólicas e constituem matéria-prima para o crescimento e regeneração de órgãos e tecidos

6 Metabolismo: Atividade celular coordenada e dirigida por sistemas multienzimáticos (vias metabólicas) para: Obter energia química (alimentos); Converter as moléculas dos nutrientes; Polimerizar precursores monoméricos em formas complexas (ANABOLISMO); Degradar as biomoléculas necessárias para funções celulares (CATABOLISMO).

7 NUTRIENTES: Combustíveis para a produção de energia MACRONUTRIENTES MICRONUTRIENTES Proteínas Carboidratos Lipídios Vitaminas Minerais Energéticos Construtores Reguladores

8 CONCEITOS Digestão: processo físico e químico pelo qual o organismo converte o alimento em nutrientes para que estes possam ser aproveitados nos processos vitais. Absorção: processo bioquímico no qual o organismo aproveita os nutrientes, conduzindo-os aos destinos metabólicos necessários. Excreção: eliminação de substâncias não utilizadas pelo organismo, incluindo aquelas que não foram digeridas e/ou absorvidas.

9 O que é Energia? Refere-se "ao potencial inato para executar trabalho ou realizar uma ação. O uso científico tem um significado bem definido e preciso enquanto muitos outros não são tão específicos.

10 Manifestações de Energia O termo também pode designar as reações de uma determinada condição de trabalho, como, por exemplo: Calor Luz Movimento Eletricidade Som

11 O que é caloria? A caloria é uma unidade de energia Mais especificamente, uma Caloria - é a quantidade de energia ou calor necessários para elevar a temperatura de 1g de água de 14,5 C para 15,5 C. Calorias na alimentação (Quilocalorias = Kcal) 1 Kcal = a 4,1868 Kj, uma unidade de energia usada em física.

12 Calorias x Nutrientes Nutriente Energia (Kcal/g) QR* Carboidrato 4 1 Proteína 4 0,83 Lipídios 9 0,71 Álcool 7 0,67 Fibras * Quantidade de O2 necessária para oxidar completamente os átomos de carbono e hidrogênio, presentes nas moléculas dos substratos energéticos, até surgirem os produtos terminais CO2 e H2O.

13 Quociente Respiratório Relação entre o volume de CO 2 expirado (produzido) pelo organismo e o volume de O 2 inspirado (consumido) CARBOIDRATOS: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + H 2 O Então: QR Carb = 6CO 2 /6O 2 = 1 LIPÍDIOS: C 55 H 104 O O 2 55CO H 2 O Então: QR Lip = 55CO 2/ 78O 2 = 0,7 PROTEÍNAS: C 72 H 112 NH 2 S + 77O 2 63CO H 2 O + SO 3 + 9CO(NH 2) 2 Então: QR Prot = 63CO 2 /77O 2 = 0,818

14 Qual lei da Alimentação As calorias totais diárias deverão ser bem distribuídas entre os principais nutrientes (carboidratos, gorduras e proteínas).

15 Quantidade de Energia X Quantidade de Nutrientes O requerimento energético de um indivíduo é o nível de energia ingerida do alimento que equipara-se ao gasto energético quando o indivíduo possui tamanho, composição e nível de atividade física, compatíveis com uma boa saúde, e que permite a manutenção do seu peso. Em crianças e em gestante ou mães que amamentam, necessidades de energia incluem a necessidade energética associada a deposição de tecidos ou secreção do leite. FAO, 1985

16 Balanço Energético Estoque de 6 a 20 kg de gordura Kcal

17 Componentes do gasto energético Taxa metabólica basal Quantidade de energia gasta que ocorre no estado pós-absortivo, após uma noite de jejum de 12 a 14 horas, em posição confortável, supina, acordado, imóvel. IOM, 2002 A TMB reflete: Energia necessária para sustentar a atividade metabólica de células e tecidos; Respiração Função gastrointestinal e renal

18 Componentes do gasto energético Gasto energético de repouso É maior que a TMB pois sofre influência do efeito térmico do alimento e da atividade física IOM, 2002 Gasto energético durante o sono 5 a 10% menor que a TMB IOM, 2002 Taxa metabólica basal Gasto energético de repouso Gasto energético durante o sono

19 TMB Gasto Energético Componentes do gasto energético (GE) Kcal 3000 Taxa de metabolismo basal Efeito térmico da AF Efeito térmico do alimento Ef. Térmico da Atividade (TEA) ~15-30% Ef. térmico alimentação (TEF) ~10% GE = TMB x AF Taxa metabólica em repouso (RMR) ~60-75%

20 TMB (Taxa de Metabolismo basal) Fatores determinantes da TMB: Composição corporal Idade Gênero Temperatura corporal Condições fisiológicas (gestante, lactante, hipo ou hipertireoidismo, etc.)

21 Fatores que interferem na TMB

22 Fatores que interferem na TMB

23 Fatores que interferem na TMB

24 Fatores que interferem na TMB

25 Contribuição metabólica de diversos órgãos ao metabolismo basal em um indivíduo entre 60 e 70Kg Órgão Peso do órgão (Kg) % do peso corpóreo total Consumo de oxigênio ml/kg/min % basal Cérebro 1, ,3 Coração 0,3 0, ,2 Fígado 1,5 2, ,4 Rim 0,3 0, ,2 Músculos esqueléticos 27,8 39,7 2,3 25,6 Demais componentes do organismo 33 13,3 Dutra-de-Oliveira, 1998

26 Eeito térmico da A.F. Efeito térmico da atividade física: componente mais variável do gasto energético. Atividade suave: TMB + 30% Atividade moderada: TMB % Atividade intensa: TMB + 100% Efeito térmico dos alimentos: energia dispendida para as atividades de digestão, absorção e metabolismo dos nutrientes. Contribui com cerca de 10% do GE diário.

27 Medição Gasto Energético Calorimetria direta: mede de forma direta o calor gerado pelo organismo. Alta acurácia (1 a 2% de erro) e elevado custo. Câmara metabólica Calorimetria indireta: estima o gasto de energia pela determinação do consumo de oxigênio e produção de dióxido de carbono (CO2) durante um período. Boa acurácia (2 a 5% de erro) e baixo custo operacional. Técnica da água duplamente marcada: baseia-se no princípio de que a produção de dióxido de carbono (CO2) pode ser estimada a partir da diferença nas taxas e eliminação de hidrogênio e oxigênio do corpo. (Ingestão de água marcada)

28 Calorimetria Indireta Equação de Weir GEB = { (3,796 x VO2) + (1,214 x VCO2)} x 1440

29 GASTO ENERGÉTICO GASTO ENERGÉTICO TOTAL (GET) Somatória do gasto de energia durante o repouso, energia gasta em atividades físicas e o efeito térmico do alimento; a energia gasta por um indivíduo em 24h

30 EQUAÇÕES DRI s (2002) EER para crianças de 0 a 36 meses EER = TEE + energia de depósito 0 3 meses (0,89 x Peso (kg) 100) meses (0,89 x Peso (kg) 100) meses (0,89 x Peso (kg) 100) meses (0,89 x Peso (kg) 100) + 20 Meninos AF = 1 AF = 1.13 AF = 1.26 AF = 1.42 Meninas AF = 1 AF = 1.16 AF = 1.31 AF = 1.56 Nível de atividade Sedentário Baixa atividade Ativo Muito ativo Nível de atividade Sedentário Baixa atividade Ativo Muito ativo EER para crianças de 3 a 8 anos EER = TEE + energia de depósito Meninos 88,5 - (61,9 x Id(anos)) + AF x (26,7 x Peso (Kg) x Alt(m)) + 20 Kcal Meninas 135,3 - (30,8 x Id(anos)) + AF x (10 x Peso (Kg) x Alt(m)) + 20 Kcal IOM, 2002

31 EQUAÇÕES DRI s (2002) EER para 9 a 18 anos EER = TEE + energia de depósito Meninos 88,5 - (61,9 x Id(anos)) + AF x (26,7 x Peso (Kg) x Alt(m)) + 25 Kcal Meninas 135,3 - (30,8 x Id(anos)) + AF x (10 x Peso (Kg) x Alt(m)) + 25 Kcal Meninos Nível de atividade Meninas Nível de atividade AF = 1 Sedentário AF = 1 Sedentário AF = 1.13 Baixa atividade AF = 1.16 Baixa atividade AF = 1.26 Ativo AF = 1.31 Ativo AF = 1.42 Muito ativo AF = 1.56 Muito ativo

32 EQUAÇÕES DRI s (2002) EER adultos Homens Mulheres (9.53 x Id(anos)) + AF x (15,91 x Peso (Kg) x Alt(m)) (6.91 x Id(anos)) + AF x (9.36 x Peso (Kg) x Alt(m)) Homens Nível de atividade Mulheres Nível de atividade AF = 1 Sedentário AF = 1 Sedentário AF = 1.11 Baixa atividade AF = 1.12 Baixa atividade AF = 1.25 Ativo AF = 1.27 Ativo AF = 1.48 Muito ativo AF = 1.45 Muito ativo

33 EQUAÇÕES DRI s (2002) EER Obesos Homens Mulheres (10.1 x Id(anos)) + AF x (13.7 x Peso (Kg) +416 x Alt(m)) (6.91 x Id(anos)) + AF x (9.36 x Peso (Kg) x Alt(m)) Homens Nível de atividade Mulheres Nível de atividade AF = 1 Sedentário AF = 1 Sedentário AF = 1.12 Baixa atividade AF = 1.12 Baixa atividade AF = 1.25 Ativo AF = 1.27 Ativo AF = 1.48 Muito ativo AF = 1.45 Muito ativo

34 Necessidades Energéticas ATIVIDADE FÍSICA (A.F.) (DRI S 2002) COMO DEFINIR O FATOR DA A.F.? Classificação da intensidade GRAU DE AF Frequência

35 Cálculo Energético (TMB) TMB (Harris e Benedict, 1919): Homem: 66,5 + (13,75 x P(Kg)) + (5 x A(cm)) (6,78 x I(anos)) Mulher: (9,56 x P(Kg)) + (1,85 x A(cm)) - (4,68 x I(anos)) P = peso (kg); A = altura (cm); I = Idade (anos) GET: TMB x FA x FI Superestima ~ 6%

36 Fator Injúria Câncer 1.1 a 1.45 Cirurgia eletiva 1 a 1.2 Desnt. ñ complicada 0.8 a 1.0 Desnt. grave 1.5 Doença Cardiopulmonar 0.8 a 1.0 Doença Cardiopulmonar s/ sepse 0.9 Doença Cardiopulmonar c/ sepse 1.25 Doença Cardiopulmonar c/ cirurgia 1.3 a 1.55 Doença Pulmonar Obstrutiva 1.2 Crônica Fraturas Múltiplas 1.2 a 1.35 Infecções 1.1 a 1.25 Infecção Grave 1.3 a 1.55 Insuficiência Cardíaca 1.3 a 1.55 Insuficiência Hepática 1.3 a 1.55 Insuficiência Renal Aguda 1.3 Insuficiência c/ ou s/ Diálise 1.35 Jejum 0.85 a 1.0 Multitrauma + sepse 1.6 Multitrauma, reabilitação 1.5 Pcte ñ complicados 1 Trauma Esquelético 1.35 Fator de atividade Acamado = 1,2 Acamado + Móvel = 1,25 Ambulante = 1,3 Fator Térmico 38 C 1,1 39 C 1,2 40 C 1,3 41 C 1,4 Harris e Benedict, 1919

37 Cálculo TMB (FAO/OMS,1985) Idade (anos) Masculino Feminino ,3 x P ,7 x P ,6 x P ,7 x P > 60 13,5 x P ,5 x P + 596

38 Método Prático - Adultos Perda de peso 20 a 25Kcal/Kg/dia Manutenção de peso: 25 a 30Kcal/Kg/dia Ganho de peso: 30 a 35Kcal/Kg/dia Martins, 2000

39 BOA NUTRIÇÃO: EQUILÍBRIO Ingestão Armazenamento Prazer Saúde NUTRIÇÃO

40 Consequências do consumo exagerado Aumento da densidade energética dos alimentos Sobrepeso/ Obesidade HAS DM DCV Câncer (endométrio, mama e cólon) Sedentarismo

41 Risco proporcional para DM estratificado pelo IMC IMC (Kg/m²) RR (IC: 95%) < ( ) ( ) >= ( ) Risco proporcional para Doença cardíaca estratificado pelo IMC IMC (Kg/m²) RR (IC: 95%) < ( ) >= ( ) Risco proporcional para HAS entre mulheres estratificado pelo IMC IMC (Kg/m²) RR (IC: 95%) ( ) >= ( )