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Gasto Metabólico Basal e Calorimetria Indireta na prática clínica

Dr. Daniel Magnoni - IMeN

Introdução

A manutenção do estado nutricional nos indivíduos está relacionada ao balanço energético que é definido pela relação entre o gasto e consumo energético total diário. É desejável que o gasto e o consumo de energia sejam equivalentes, a fim de manter o adequado estado nutricional. Se a ingestão alimentar é menor que o gasto, o organismo obterá a energia que falta através de suas reservas (particularmente da massa gorda corporal) e haverá perda de peso corporal. Se o balanço energético é positivo - a ingestão calórica excede o gasto energético - então o excesso energético é depositado nas reservas corporais (particularmente no tecido adiposo) e o indivíduo ganha peso. (1)

O Gasto energético diário é obtido a partir de três elementos básicos: Taxa Metabólica Basal (que na prática é semelhante a Gasto Energético em Repouso ou Gasto Energético Basal), Efeito Térmico da Atividade Física e Efeito Térmico do Alimento.

A Taxa Metabólica Basal (TMB) é responsável pela maior parte do gasto energético diário e corresponde ao valor calórico mínimo necessário para manter a homeostase e funções orgâncias (2). Representa de 50 - 70% da energia total dependendo do grau de atividade física desempenhada (3). Vários fatores influenciam a TMB ou o resultado da medição, entre eles estão dimensão e composição corporal; idade; sexo; atividade física; dieta; clima; tabagismo; ciclo menstrual, bem como ausência ou presença de doenças (4, 3,  5).

O Efeito Térmico do Alimento (ETA) é o aumento do gasto energético associado a ingestão alimentar e inclui o custo energético para absorver, metabolizar e estocar os nutrientes oriundos da alimentação. Em geral, representa 10 % do gasto energético total (2). Refeições exclusivas de proteínas podem ter uma Efeito térmico do Alimento superior a 10%, podendo alcançar até 25%. Após a ingestão alimentar, o aumento no gasto energético se mantém de 4 a 8 horas, dependendo da quantidade e do tipo de macronutriente consumido na refeição.

A Atividade física  é o componente de maior variabilidade no gasto energético diário. Corresponde a energia gasta com exercícios voluntários e exercícios involuntários como tremores e controle postural. Em indivíduos sedentários, o efeito térmico da atividade física pode ser próximo a 100 Cal/ dia. Já em indivíduos com atividade física muito intensa, o gasto pode se aproximar a 3000 Cal/ dia (2). Em idosos, a diminuição natural de massa magra e aumento da gordura corporal leva ao declínio do gasto energético relacionado a atividade física, devido aos músculos serem  tecidos metabolicamente mais ativos do que o tecido adiposo (6). Nas mulheres, assim como nos idosos, é esperado gasto energético menor relacionado a atividade física, considerando que em comparação aos homens, as mulheres possuem proporcionalmente menos massa muscular.


Tabela 1. Equações que estimam a Taxa Metabólica Basal (TMB) ou Gasto Energético Basal (GEB)
Harris-Benedict

GEB Homens = 66 + (13,7 x peso em Kg) + (5 x estatura em m) - (6,8 x idade em anos)

GEB Mulheres = 665 + (9,6 x peso em Kg) + (1,8 x estatura em m) - (7,4 x idade em anos)
Equação de Ireton-Jones

GEB = 1925 - (10 x idade em anos)+(5 x peso em Kg)+ (281 x sexo)+(292 x trauma)+(851 x queimadura)

Onde:

para sexo masculino, multiplicar por 1; sexo feminino, multiplicar por 0

na existência de trauma, multiplicar por 1; ausência de trauma, multiplicar por 0

na presença de queimadura, multiplicar por 1; na ausência de queimadura, multiplicar por 0
Equação de Frankenfield et al

GEB = -1000 + (100 x VE) + (1,3 x Hb) + (300 x sepsis)

Onde:

VE corresponde a ventilação expirada/ minuto

para presença de sepsis, multiplicar por 1; ausência de sepsis, multiplicar por 0
Fusco et al

GEB = -983 - (4x idade em anos) + (32 x estatura em inches) + (11 x peso em Kg)


CALORIMETRIA INDIRETA

A calorimetria é utilizada desde o século XIX,  período em que os estudos experimentais eram realizados em animais. O primeiro calorímetro humano foi desenvolvido na última década do século XIX e somente em meados da década de 70 do século XX foram iniciados estudos  sobre balanço energético em pacientes graves submetidos a nutrição enteral e parenteral através da calorimetria indireta (3).

A Calorimetria Indireta provê a Gasto Energético Basal através da determinação do volume de oxigênio consumido (VO2) e do volume de gás carbônico produzido (VCO2).

O método considera que  as reservas de oxigênio no organismo são mínimas e que todo oxigênio consumido está associado a oxidação de nutrientes e ainda que toda energia utilizada pelo homem é proveniente da oxidação de carboidratos, gorduras e proteínas. Cada nutriente para ser oxidado necessita de  determinado volume de oxigênio, produzindo determinada quantidade de gás carbônico. A relação entre quantidade de oxigênio utilizado, nutriente oxidado e produção de gás carbônico é fixa e denominada de quociente respiratório (QR = VCO2/ VO2). O QR dos carboidratos é igual a 1, enquanto das gorduras é 0,7 e das proteínas, 0,8 (1).

Para converter os valores de VO2 e Vco2 em energia pode ser utilizada a tabela de Zuntz, elaborada no início do século XX  que fornece os equivalentes energéticos por litro de oxigênio em relação a cada QR não protéico. Em situações onde só o VO2 é medido, considera- se um equivalente energético de 5 Kcal por litro de oxigênio consumido. Quanto ambos valores de VO2 e VCO2 estão disponíveis, a equação de Weir deve ser utilizada: Weir (1949): (3.9xVO2)+(1.1xVCO2), que é um cálculo muito mais prático, dispensando a medição do metabolismo protéico ao incorporar um fator de correção pela sua não medição (3).

Considerando esses fatores, para realização da Calorimetria Indireta é necessário um estado estável de produção de CO2 e de troca gasosas, além de balanço ácido-básico normal.  Também é necessário que o indivíduo permaneça de 30 minutos a 1 hora em decúbito dorsal ou numa posição semi- reclinada, em ambiente termoneutro, após período de 10 a 12 horas de jejum alimentar. O ambiente deve ser escuro e calmo.  Dependendo do equipamento, o indivíduo respira normalmente através de uma máscara ou capuz ventilatório ou então permanece numa sala calorimétrica na qual os gases expirados são coletados. Os valores do Gasto Energético Basal geralmente são em torno de 0,7 a 1,6 Kcal/ minuto, dependendo da superfície corporal, composição corporal, sexo, nível de atividade física prévia (2,3,).

As aplicações da calorimetria indireta como um instrumento para pesquisa, diagnóstico e monitoramento do efeito terapêutico são praticamente ilimitadas. A idéia de medir o metabolismo energético com base nas trocas gasosas e na excreção de nitrogênio é simples e imediatamente aplicável na prática clínica. É um método não invasivo, cujos  resultados  são confiáveis e reproduzíveis (resultados com precisão de ± 1% (7), disponibilizando a medida da Taxa Metabólica Basal que se refere ao maior componente do gasto energético diário. Por essas características e pela recente disponibilidade comercial de equipamentos simples e confiáveis, a calorimetria indireta está rapidamente se tornando um instrumento indispensável para a nutrição (6,8).

Referências bibliográficas


1. BELLISE, F. The doubly labeled water metod and food intake surveys: a confrontation. Ver Nutr 4 (2), mai/ago, 2001

2. POEHLMAN, E.T Energy Needs: Assessment and requirements in humans: in SHILLS, Nutrition in Health and Deasease, 95-103, 1999.

3. WAHRLICH, V.; ANJOS,L.A. - Aspectos históricos e metodológicos da medição e estimativa da taxa metabólica basal: uma revisão da literatura. Cad. Saude Pública, 17(4):801-817, jul-ago, 2001.

4. LÜHRMANN, P.M.;HERBERT, B.M.; NEUHÄUSER-BERTHOLD,M. - Effets of fat mass and body fat distribuition on resting metabolic rate in the elderly. Metabolism, 50(8):972-975, 2001.

5. WAITZBERG, D.L. Nutrição Oral , Enteral e Parenteral na Prática Clínica, 3ed. Rio de Janeiro, Atheneu, 2000

6. BATTEZZATI, A.; VIGANO, R. - Inderect calorimetry and nutritional problems in clinical practice. Acta Diabetol 38: 1-5, 2001.

7. VINKEN, A.G.; BATHALON, G.P.; SAWAYA, A.L., et al - Equations for predicting the energy requeriments of healthy adults aged 18-81y. Am J Clin Nutr, 69: 920-926, 1999.

8. WORKING GROUP SESSION REPORT: Wasting in geriatrics and special considerations in design of trials involving the elderly subjects. J Nutr, 129 (1):3085-3105, 1999
 

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