doi:10.3900/fpj.4.2.90.s

EISSN 1676-5133

Calorimetría: las consideraciones prácticas de la aplicación y críticos

Artículo Original Julio Sergio Marchini (CRM: 28955/SP) Laboratório de Espectrometria de Massa, Divisão de Nutrologia do Departamento de Clínica Médica da Escola de Medicina da Universidade de São Paulo [email protected]

Waléria Christiane Rezende Fett (CREF: 113G/MT) Laboratório de Espectrometria de Massa, Divisão de Nutrologia do Departamento de Clínica Médica da Escola de Medicina da Universidade de São Paulo [email protected]

Carlos Alexandre Fett (CREF: 329/MT) Faculdade de Educação Física da Universidade Federal de Mato Grosso [email protected]

Vivian Marques Miguel Suen (CRM: 62470/SP) Laboratório de Espectrometria de Massa, Divisão de Nutrologia do Departamento de Clínica Médica da Escola de Medicina da Universidade de São Paulo [email protected]

MARCHINI, J.S.; FETT, C.A.; FETT, W.C.; SUEN, V.M.M. Calorimetría: las consideraciones prácticas de la aplicación y críticos. Fitness & Performance Journal, v.4, n. 2, p. 90-96, 2005 RESUMEN: El propósito de esta revisión es establecer un estudio crítico sobre la aplicación de la calorimetria en la orientación dietética y de la actividad física del sedentario y los deportistas. Como demuestra la termodinámica, la energía no se puede crear tampoco destruirla, pero sí transformarla. El calor producido por el cuerpo se puede utilizar para medir el gasto individual de energía. Esa producción térmica, corresponde la oxidación de energía por el ensayo biológico (la digestión, la absorción y metabolismo de los alimentos nutritivos) y el gasto calórico de una actividad física determinada. Como cada nutriente tiene las cantidades específicas del consumo de O2 y la producción de C02, es posible ser utilizado en proporción a la concentración de estos gases más el volumen espiratorio, para se estimar el consumo de energía de una situación determinada. La aplicación práctica de estas medidas, se relaciona sobre el ajuste de una dieta para cada situación y la medida del gasto de energía de actividades específicas. La combinación de estas dos variables permite que eso sea ajustado, por ejemplo, una dieta hipocalórica para un obeso durante un programa de reducción del peso, o en una dieta de isocalórica para un deportista de alto nivel, evitando una alimentación en exceso. Todo vez que ocurre lipogénesis, por exceso de consumo calórico, hay una mayor producción e eliminación de CO2 con que el cociente respiratorio supera 1. Cual a la implicación de esta relación para el individuo obeso y el deportista de nivel alto todavía no está claro y debe ser investigado por estudios futuros. Palabras clave: gasto de energía, cociente respiratorio, deportista, obeso. Dirección para correspondencia: JS Marchini – Laboratório de espectrometria de Massa, Divisão de Nutrologia do Departamento de Clínica Médica da Escola de Medicina da Universidade de São Paulo, Av. bandeirantes, 3900, Ribeirão Preto, SP, Brasil CEP 14049-900 Fecha de Recibimiento: noviembre / 2004

Fecha de Aprobación: enero / 2005

Copyright© 2008 por Colégio Brasileiro de Atividade Física, Saúde e Esporte 90

Fit Perf J

Rio de Janeiro

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mar/abr 2005

RESUMO

ABSTRACT

Calorimetria: aplicações práticas e considerações críticas

Calorimetry: practical applications and critic considerations

O propósito desta revisão é analisar de forma crítica as aplicações da calorimetria na orientação dietética e de atividade física para sedentários e atletas. Segundo a termodinâmica, a energia não pode ser criada nem destruída, mas sim transformada; o calor produzido pelo corpo pode ser utilizado para medir o gasto energético individual. Essa produção térmica corresponde à energia oxidada pelos processos biológicos (digestão, absorção e metabolismo dos nutrientes) e ao custo calórico de uma determinada atividade física. Como cada nutriente tem quantidades específicas de consumo de 02 e produção de CO2 pode-se utilizar a medida da concentração destes gases mais o volume expiratório, para estimar, indiretamente, o consumo de energia de uma determinada situação. As aplicações práticas destas medidas estão relacionadas ao ajuste dietético adequado para cada situação e mensuração do gasto energético de atividades específicas. A combinação destas duas variáveis permite que se ajuste, por exemplo, uma dieta hipocalórica para um obeso em programa de redução de peso, ou uma dieta isocalórica para um atleta de alto rendimento, evitando o excesso alimentar. Toda vez que ocorre lipogênese por excesso de consumo calórico, há maior produção e eliminação de C02 fazendo com que o quociente respiratório ultrapasse 1. As implicações desta relação para o indivíduo obeso e para o atleta de alto nível ainda não estão claras e devem ser motivo de futuros estudos.

The purpose of this revision is to analyze the application of calorimetry in dietetic guidance and physical activity of sedentary and athletes. As demonstrated by the laws of thermodynamics, the energy cannot be created neither destroyed, but transformed. So, the heat produced by the body can be used to measure the individual energy expenditure. That thermal output, corresponds to the energy oxidized by the basal food metabolism (digestion and absorption) and to the calorie cost of a particular physical activity. As each nutrient has a specific quantity of O2 consumption And co2 output, becomes possible (by gas concentration and respiratory volume) to indirectly estimate the consumption of energy of a determined situation. The practical application of these measures has to be related to a diet for each situation just as the measurement of the energy expenditure of specific 3 activities. The combination of these two adjustable variables permits the creation of hypocaloric diets for an obese in a weight reduction program, or a Isocaloric diet for an athlete of high performance, who has to avoid the excess food.

Palavras-chave: gasto energético, quociente respiratório, atleta, obeso.

Keywords: energy expenditure, respiratory quotient, athlete, obese.

INTRODUCCIÓN Se define termogénesis como la energía gasta por la realización de trabajo o producción de calor celular. La termogénesis adaptativa, o la producción regular de calor es influenciada por temperatura ambiente y dieta. La termogénesis puede ser alterada por varios mecanismos, como dieta, actividad física, recursos ergogénicos, exposición al frío y drogas simpatomiméticas (LOWELL y SPIEGELMAN, 2000). Organismos vivos están sometidos a las leyes de la física y, en este sentido, los animales obedecen a la ley de la termodinámica. El equilibrio termodinámico es aplicado para el metabolismo en los organismos vivos, entonces, la energía no puede ser creada o destruida; puede solamente ser cambiada entre el organismo y lo medio ambiente (primer principio de la termodinámica). El segundo principio atesta que cualquier mudanza en el contenido total de energía de un sistema resulta en mudanza en la energía libre y en la entropía (grado en que el total de energía de un sistema es uniformemente distribuido a la ventura) y, por lo tanto, queda indisponible para realizar el trabajo del sistema (FERRANNINI, 1988). Asimismo, solamente puede haber acumulación de gordura corporal, cuando lo consumo excede lo gastado y lo contrario es verdadero. En términos energéticos, la cantidad de gordura almacenada en el organismo humano es impresionante. Individuos delgados contienen energía almacenada en forma de gordura para aproximadamente 2-3 meses, mientras obesos pueden contener auxilio para años (LEVINE, 2004). Estudio utilizando tomografía computadorizada demostró que, del desnutrido al obeso, existe considerable depósito subcutáneo de gordura (JORDÁN Jr., 2004). Fit Perf J, Rio de Janeiro, 4, 2, 91, mar/abr 2005

La calorimetria es un método que permite estudiar los componentes energéticos del organismo, incluyendo alimentación y ejercicio. Para tanto, es importante definir los componentes envueltos en el balance energético. Son tres los principales componentes del consumo energético diario (Figura 1): la tasa metabolica basal (TMB), el efecto térmico del alimento (ETA) y la termogénesis de la actividad física (TAF). Existen otros pequeños componentes del gasto energético, como el coste calórico de los medicamentos y de las emociones (LEVINE, 2004), los cuales, sin embargo, contribuyen poco para lo total y no serán considerados aquí. La TMB es la energía despendida cuando un individuo está en posición supina en completo reposo, por la mañana, después de dormir, y en estado post-absortivo. En individuos con ocupaciones sedentarias, la TMB cuenta por ~ 60% del total de la energía diaria gasta. Tres cuartos de la variabilidad de la TMB entre las especies puede ser predicha por la masa delgada (DERIAZ et al., 1992), que está demostrando tener correlación con la TMB (BERNSTEIN et al, 1983; RAVUSSIN et al., 1982; RAVUSSIN et al., 1985; SEGAL et al., 1987). La tasa metabólica de reposo (TMR), es la energía gasta en reposo completo en cualquier hora del día y, por regla general, es 10% superior a la TMB (LEVINE, 2004). ETA es el aumento del gasto energético asociado con la digestión, absorción y almacenamiento de los alimentos y queda alrededor de 10-15% del gasto energético diario (LEVINE, 2004). La selección de los macronutrientes parece influenciar el efecto térmico de los alimentos (ETA). Las proteínas consumen 20% de su total calórico para sean metabolizadas, los carbohidratos, 6-8% y las gorduras, 2-3% (DYCK, 2000; JÉQUIER, 2001). Sin embargo, parece que individuos obesos no presentan diferentes ETAs para los macronutrientes (SUEN et al., 2003). También, el suplemento de fuentes no específicas de nitrógeno, o aminoácidos no afectan 91

la oxidación de la leucina, ni las tasas de hidroxilación de la fenilalanina, ni el balance total del cuerpo en términos de leucina y fenilalanina en hombres (HIRAMATSU et al., 1994). La actividad física es otro importante factor influenciador de la termogénesis y puede ser separada en dos componentes: termogénesis del ejercicio físico (TEF) y la termogénesis sin ejercicio físico (TsemEF) (Figura 1). Para mejor entender, la primera es la consecuencia de una actividad formal o informal, como correr o lavar el coche, por ejemplo. En cambio, el lunes, contabiliza el gasto energético adicional para actividades de la vida diaria, como vestirse, tomar baño y desplazamientos en el trabajo, no considerando un trabajo de fuerza, que caería en la primera categoría. La actividad física está demostrando el poder de aumentar la TMB, hecho reportado por primera vez por BENEDICT y CATHCART (1913). Por lo tanto, sea para restricción calórica en el control de individuos obesos, o para el soporte energético del anabolismo muscular de uno bodybuilder, medir la TMB o la TMR y estimar el gasto adicional de ETA y de la TEF se vuelve importante, a fin de estipular la necesidad de ingestión energética.

Formas de medir la termogénesis Directa La primera ley de la termodinámica determina que, cuando la energía mecánica es transformada en energía térmica o la energía térmica en energía mecánica, la relación de las dos energías es una cantidad constante (principio de la conservación de energía). Por lo tanto, es indiscutible que el dispendio de una cantidad fija de energía resultará siempre en la producción de la misma cantidad de calor. Basado en este concepto, se puede deducir que la energía producida por los alimentos o gasta en una actividad física es igual al calor producido por el cuerpo. Esta cantidad de calor puede ser mensurada de forma directa, a través de una cámara del tamaño de un pequeño cuarto, en que los gases son analizados para determinar, indirectamente, el metabolismo de los alimentos y, directamente, la disipación de calor (evaporación, radiación, conducción, y convección) por el aumento de la temperatura del agua circundante a cámara (FERRANNINI, 1988). Cada aumento de 1 grado Celsius por

quilograma del agua, equivale a 1 kcal de energía. El término bomba calorímetra, utilizado para cámara, proviene del formato de cámara (bomba) asociado con calorímetro, que significa “medición de calor” (Figura 2) (FOX & MATHEWS, 1986). El individuo debe quedar dentro de cámara el tiempo que durar la colecta de datos, lo que puede durar horas y hasta días; sin embargo, él podrá ejecutar diversas actividades en ese periodo, incluyendo protocolos de actividad física. No es un método que se pueda utilizar en ‘campo’, además de ser complejo y caro.

Indirecta La calorimetria indirecta, o medida metabólica de la conversión de la energía libre, fue desarrollada en la virada del siglo XIX para el XX, como una aplicación de la termodinámica para vida animal. Está basada en el conocimiento de la combustión del sustrato energético ingerido y necesario por el organismo. Los diferentes tipos de nutrientes tienen cantidades específicas de O2 consumido y CO2 producido (Tabla 1). Por lo tanto, la calorimetria indirecta usa el volumen de aire expirado, el porcentaje de oxigeno consumido, el porcentaje de gas carbónico producido y la cantidad de nitrógeno proteico eliminado en la orina en el mismo periodo de tiempo (FERRANNINI, 1988); el cálculo de estos valores permite el conocimiento del abastecimiento calórico de los nutrientes y la participación de ellos en el proceso de oxidación (Tabla 2). Muchos autores consideran la cantidad de nitrógeno de la orina despreciable para el cálculo, como la fórmula de WEIR (1949), abajo: GER(Kcal /dia) = 3,94VO2 + 1,1VCO2 * 1440 donde: GER: gasto energético basal; VO2:volumen de oxígeno consumido (L/min); VCO2: volumen de dióxido de carbono producido (L/min); 1440: número de minutos por día. Existen varias etapas hasta esta fórmula ser derivada, las cuales no serán discutidas aquí (ver WEIR, 1949). La sala destinada a la colecta de los gases debe tener condiciones estables y conocidas de temperatura, presión atmosférica y humedad y, entonces, deben ser corregidas para las condiciones patrón STPD (estándar temperature and pressure dry; 0°C and 760 mmHg). Cuando el volumen es en L/min, la energía es dada en kcal/min y, para comFigura 2 - Modelo de bomba calorimétrica. Vea texto para detalles. Adaptado de FOX & MATHEWS, 1986.

Figura 1 – Gasto energético diario de adulto sedentário

Estimativa de los componentes del gasto energético diario de un adulto sedentario. TMB: tasa metabólica basal; ETA: efecto térmico de los alimentos; TsemEF: termogénesis sin ejercicio físico. Adaptado de LEVINE, 2004. 92

Fit Perf J, Rio de Janeiro, 4, 2, 92, mar/abr 2005

parar el gasto energético relativo de diferentes masas corporales, el resultado debe ser en kcal/kg/min. La calorimetria indirecta está trayendo luz sobre varios aspectos de la asimilación de nutrientes, termogénesis energética de la actividad física, patogénesis de la obesidad y diabetes (FERRANNINI, 1988). Importancia del uso del o2, co2 y nitrógeno urinario en la estimativa calorimétrica Las fórmulas para estimativas calorimétricas pueden utilizar solamente el O2, el O2 más el CO2, como demostrado en la fórmula arriba, o, todavía, incluir una corrección para el nitrógeno excretado por la orina. Como ya discutido anteriormente, el nitrógeno urinario parece no suministrar una corrección significativa y el error es considerado despreciable. De hecho, si el porcentaje de calorías de la proteína queda entre 10 y 15% del total, el error máximo en no incluirla en la fórmula es menor que los 1 en 500 (WEIR, 1949). Por lo tanto, vamos a discutir la importancia de la inclusión del CO2 en la fórmula, una vez que este es un factor encarecedor del test. Cuando se compara sedentarios desempeñando una actividad física en diferentes intensidades, se observa que la inclusión de las otras variables además del O2 no mejora la predicción del coste calórico del ejercicio (Figura 3). Sin embargo, cuando utilizamos atletas como muestra, la situación se vuelve bastante diferente. Por ejemplo, hombres (20-34 años) corriendo 5 millas y con las medidas calorimetricas al final de la primera, tercera y

quinta milla, presentan una superestimación del gasto energético del ejercicio de aproximadamente 1000 kcal, cuando utilizado solamente el O2 para el cálculo, comparado al uso del O2 y del CO2 en conjunto. El nitrógeno no suministró beneficio adicional al ser incluído en la fórmula (Figura 4), reforzando el discutido arriba. Por lo tanto, en se tratando de individuos activos, parece ser importante considerar la producción de CO2 en el cálculo calorimétrico, a fin de evitar La superestimación del gasto energético, llevando a una orientación dietética excedente al necesario para este individuo. Los cálculos habían sido realizados en nuestro laboratorio, y los datos de la Figura 4 están en la Tabla 3.

Cálculos por estimativas Existen varias estimativas para cálculo de la TMB, siendo las más conocidas las de HARRIS & BENEDICT (1919) y la de la FAO/ WHO/UNO de 1985 (ALFONZO-GONZÁLEZ et al., 2004). Varios estudios demostraron que esta última sobrestima la TMB, pudiendo llevar la orientaciones de supernutrición cuando basadas en ella (VALENCIA et al., 1994; ALFONZO-GONZÁLEZ et al., 2004). Un estudio comparó las principales ecuaciones de predicción de la TMB (Harris and Benedict, Owen, Miffin, WHO, Berstein and Robertson and Reid) con la calorimetria indirecta, en 157 mujeres blancas (18-35 años), de diferentes composiciones corporales y situaciones. Todas las ecuaciones contenían un error que iba de la superestimación en 13% a la subestimación de 9%, en los diferentes grupos. Estos autores concluyeron que medir la

Tabla 1 - Balance de energía para los tres principales nutrientes

Cox (1mol)* Glucose Palmitato Amina ácidos+

O2 usado ΔGº (kcal/mol) (mol) (L) -673 6 134 -2398 23 515 -475 5,1 114

CO2 pro (mol) (L) 6 134 16 358 4,1 92

QR 1,000 0,695 0,807

ATP pro (mol) (kg) 36 18,3 131 66,4 23 11,7

CC ATP (kal/mol) (L/mol) 18,7 3,72 18,3 3,93 20,7 4,96

EO2 EATP O2 Kcal/L (mol/mol) 5,02 3,00 4,66 2,85 4,17 2,25

* La oxidación completa de la glucosa produce 38 ATP por mol de glucosa, pero 2 tiernos de ATP son utilizados durante la glicólise.† La oxidación completa de los aminoácidos produce 28,8 tiernos de ATP, pero 5,8 moels son consumidos en el proceso.COX, combustible oxidado; CO2 prod, CO2 producido, QR, quociente respiratorio, ATP prod, peso del ATP producido; CC ATP, coste calório del ATP; EO2, equivalente calórico del O2; EATP O2, equvalente ATP del O2.Adaptado de FERRANNINI (1988).

Tabla 2 - Equivalente energético de los alimentos

Alimento CH Proteína Gordura Álcohol Dieta mixta

Calorimetria Kcal/g O2kcal/L 4,02 5,05 5,20 4,46 8,98 4,74 7,0 4,86 4,83

Kcal/g 4,1 5,65 9,45 7,1

Energía fisiológica CO2kcal/L QR 5,05 1 5,57 0,80 6,67 0,71 7,25 0,67 5,89 0,82

QR O2L/g 0,81 0,94 1,96 1,46

CO2L/g 0,81 0,75 1,39 0,98

Adapatado de FOX y MATHEWS, 1986. QR, quociente respiratorio = VCO2/VO2; CH, carbohidratos. La pérdida fisiológica se debe al consumo energético para el metabolismo de los nutrientes. Aquí es presentada una pérdida media de 2% para los carbohidratos, 5% para las gorduras, y 8% para las proteínas. Pero estas pérdidas pueden ser diferentes, yendo hasta 6-8% para los carbohidratos, 2-3% para las gorduras, y 20% para las proteínas (DYCK, 2000; JÉQUIER, 2001).

Tabla 3 - Ejemplo para cálculo de la figura 4. Hombres entre 20 y 34 años de edad corriendo 5 millas

Coeficiente R 0,17 0,12 0,13

VO2 L/min 0,86 0,95 0,94

VCO2 L/min 0,15 0,11 0,12

VO2 L/dia 1238,4 1368,0 1353,6

VCO2 L/dia 216,0 158,4 172,8

NU g/dia 8 8 8

Ekcal/d O2 5975 6601 6531

Ekcal/d O2 e CO2 5119 5566 5526

Ekcal/d +NU 5102 5549 5508

Fim 1º milla Fim 3º milla Fim 5º milla

Cálculos realizados en nuestro laboratório. NU, nitrógeno urinario; Ekcal/d, energía en kcal por día. Fit Perf J, Rio de Janeiro, 4, 2, 93, mar/abr 2005

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calorimetria por el análisis de los cambios de gases, además de ser un procedimiento más fiable, también reduce el margen de error, en la orientación dietética. Sin embargo, cuando eso no es posible, las ecuaciones de Owen para individuos con peso normal, la de Berstein para sobrepeso y la de Robertson y Reid para obesos producen los mejores resultados en mujeres jóvenes. Finalmente, durante la reducción de peso, la ecuación de Owen fue la que tuvo mejor valor preditivo, debido a las alteraciones causadas por la adaptación metabólica de la restricción calórica. Además, estos autores desarrollaron una ecuación de regresión (OUR), para predicción de la TMB, que fue una de las que presentó el menor índice de error, se comparada a la calorimetria indirecta (SIERVO et al., 2003). Otra forma de estimarse el gasto energético es a través de la frecuencia cardiaca. Para tal, es necesario estimarse simultáneamente la frecuencia cardiaca y VO2 para una determinada actividad, a fin de establecerse ecuaciones de regresión, para entonces utilizarse solamente la FC para el cálculo. Fue demostrado que existe gran correlación entre VO2 y la FC, pero las curvas de interceptación varían mucho de día para día, llevando a una pobre concordancia entre las duplicatas de la estimativa para el gasto energético. La estimativa quizás sea mejorada, si las líneas de regresión para VO2/FC fueren determinadas para varios tipos de actividades, incluyendo “inativamente sentado” (CHRISTENSEN et al., 1983). Sin embargo, fue demostrado que, cuando la FC es asociada la sensor de movimiento, la estimativa del gasto energético es absurda (STRATH et al., 2002). Las estimativas a través de cálculos sólo deben ser una opción, cuando la calorimetria indirecta por el análisis de los gases es indisponible. Estimativa de la utilización del sustrato energético Las estimativas del consumo de oxígeno (VO2) y de la producción de dióxido de carbono (VCO2) permiten determinar cual sustrato energético está siendo utilizado en una determinada actividad. El quociente respiratorio (QR) es obtenido por la relación VCO2/ O2. Como cada sustrato consume una cantidad específica de O2 y produce CO2, se puede estimar cual de ellos está siendo predominantemente oxidado. La contribución proteica para abastecimiento de energía durante la actividad física es desconsiderada, una vez que su participación es pequeña (POWERS & HOWLEY, 2000). Abajo son ejemplificados los cálculos del QR Figura 3

Error en la estimativa del gasto energético diario de individuos sedentarios, cuando se utiliza solamente O2, O2 y CO2, y O2, CO2 y nitrógeno urinario en la fórmula, en diferentes intensidades crecientes de actividad física. No existe diferencia significativa entre las estimativas.

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para gordura y carbohidratos (ver detalles y la oxidación de los tres sustratos en la Tabla 1). Gordura (ácido palmítico) C16H32O2 Oxidação: C16H12O6 + 23O2 → 16CO2 + 16H2O QR = VCO2 ÷ O2 = 16CO2 ÷ 23O2 = 0,70 Glicose: C6H12O6 Oxidação: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + H2O QR = VCO2 ÷ VO2 = 6CO2 ÷ 6CO2 = 1 Factores que afectan el QR y estimativa calórica de la actividad Otros factores pueden afectar el QR, además de la pura oxidación de sustratos, siendo los principales: a) hiperventilación, que puede ocurrir de forma voluntaria o por estrés, resulta en pérdida excesiva de CO2, haciendo con que el QR sobrepase 1; b) en los primeros minutos de una actividad sub-máxima, los proprioceptores articules de movimiento pueden estimular el centro respiratorio, resultando en hiperventilación, haciendo el QR sobrepasar 1 (FOX & MATHEWS, 1986); c) actividades exhaustivas también pueden hacer el QR sobrepasar 1, pues la respiración funciona como tamponadora de la acidosis metabólica, aumentando la eliminación del CO2, que es un subproducto del ácido lático formado (FETT et al., 2004). Una vez estimado el QR no proteico de una actividad, se puede obtener el coste calórico por litro de O2 consumido, se multiplicando el volumen de LO2 consumido por una constante (FOX & MATHEWS, 1986). El tipo de sustrato oxidado depende de la intensidad y duración de la actividad física. Cuanto más intenso, mayor la proporción de carbohidratos y cuanto más larga, mayor la participación de las gorduras (POWERS & HOWLEY, 2000) (Figuras 5 y 6). Existe toda una alteración hormonal y metabólica subordinada a la intensidad de la actividad que, a su vez, determina la prioridad del nutriente a ser oxidado. Además, hay un complejo sistema de taponamiento de los metabolitos, que pueden afectar la mensuración del coste energético de la actividad. Este topico no será abordado aquí y, para detalles, vea la referencia FETT et al. (2004). Otra cuestión importante con respecto a la dosificación de CO2 es verificada en situaciones de lipogénesis, que ocurre cuando hay excedente calórico, a partir del sustrato glucosa o proteína. La producción de CO2 es mucho aumentada en relación al consumo Figura 4

Gasto energético de hombres entrenados (20-34 años) corriendo 5 millas, estimado por el análisis de O2, O2 más CO2 y ambos más el nitrógeno urinario (DESNUDO). Se observa que la utilización de solamente O2 en la fórmula sobrestima el coste calórico en aproximadamente 1000 kcal, lo que es corregido por la inclusión del CO2, pero el DESNUDO no mejora la estimativa. Fit Perf J, Rio de Janeiro, 4, 2, 94, mar/abr 2005

de O2, haciendo con que el QR aumente desproporcionalmente, como demostrado abajo (FERRANNINI, 1988): Lipogênese a partir da glicose 1g Gli → 0,52g Gor + 0,31L O2 ΔGº = +1,22 kcal / g 1g Gli + 0,045LO 2 → 0,35g Gor + 0,25LCO2 QR = CO2 ÷ O2 = 0,25 ÷ 0,045 = 5,5 Lipogênese a partir de proteína 1g Pr → 0,54g Gor + 0,14LO2 ΔGº = +1,07 kcal / g 1g Pr + 0,253LO2 → 0,08g Gor + 0,303LCO2 QR = CO2 ÷ O2 = 0,303 ÷ 0,253 = 1,2

DISCUSIÓN Aplicaciones prácticas Cada atleta tiene una demanda energético único, lo cual debe ser definido a fin de que todos sus objetivos nutricionales y la máxima performance seamos alcanzados. Para evaluación del plano dietético diario, la demanda energético puede ser predicho por la estimación de la TMB o TMR y por el nivel de actividad física. La calorimetria indirecta asociada al registro alimentar permite mensurar la demanda energético y verificar la adecuación dietética (BURKE, 2001). La calorimetria puede ser utilizada para determinar adaptaciones metabólicas relacionadas la diferencias nutricionales y de entrenamiento. Por ejemplo, GRUND et al. (2001) observaron que lo estado nutricional, las adaptaciones fisiológicas y las metabólicas presentan diferencias entre los individuos entrenados para endurance y los entrenados para fuerza. Los primeros, se verificó aumento del gasto energético, cantidad de movimiento y activación del sistema nervioso central, pero no en los segundos. Sin embargo, la TMR es positivamente asociada la MM (BERNSTEIN et al, 1983; RAVUSSIN et al., 1982; RAVUSSIN et al., 1985; SEGAL et al., 1987), que era más desarrollada en los atletas de resistencia que en los de endurance. Cuando comparados hombres musculosos con los de mismo peso pero obesos, la TMB era significativamente más elevada para los primeros Figura 5

(SEGAL et al, 1985). Sin embargo, existen controversias, pues fue observada en otros estudios, correlación de la TMB con la masa delgada y la gordura corporal (JÉQUIER & SCHUTZ, 1983) y, todavía, solamente con la gordura corporal (SALAS-SALVADO et al., 1993). La obesidad, la mensuración de la TMR auxilia en la orientación dietética y evolución del tratamiento. Además, ese procedimiento contribuye para acompañar su comportamiento, una vez que la dieta tiene un efecto de reducción y la actividad física, de estabilización o, mismo, de reversión tras la caída (MOLÉ et al., 1989) y, en el caso de ejercicios resistidos, puede hasta haber aumento de este componente (MELBY et al., 1993). Todavía, BUTTE et al. (2003) observaron que la recomendación energética para mujeres saludables, yendo del déficti de peso al sobrepeso, calculado por el IMC, debe ser revisto con base en la estimativa de la TMB. Fue verificado que la TMB Es subestimada en muheres activas, cuando utilizado un factor mediano de corrección de 1,86. Cuando comparada a la estimativa del gasto energético de 24 horas por agua doblemente marcada en mujeres jóvenes y mayores, fue observado que la RDA para la demanda energético, era subestimada en el grupo joven, pero no en el grupo mayor (SAWAYA et al., 1995). Por otro lado, no fue observada diferencia en la TMB de chicas pre-puberes obesas, comparadas a las de peso normal (TREUTH et al., 1998).

CONCLUSIÓN La calorimetria suministra importantes informaciones sobre el comportamiento dietético y de actividad física en diferentes grupos de individuos con diferentes intereses. El área de salud, ella puede auxiliar en la determinación del aporte calórico de obesos enrollados en programas de bajada de peso, bien como, en estos casos, acompañar la evolución de la enfermedad a través de las alteraciones metabólicas y calorimétricas envueltas en el proceso. Para los atletas, la calorimetria indirecta es un importante instrumento, con varias aplicaciones prácticas: a) estimativa adecuada del aporte calórico a ser administrado, de especial interés en atletas que necesitan controlar el peso; b) determinar el sustrato utilizado durante una actividad, a fin de orientar la correcta reposición; c) estimativa de la performance aeróbica por la determinación de VO2max; d) determinar el punto Figura 6

Ilustración del efecto de cruce, demostrando que la medida que aumenta la intensidad de la actividad física, aumenta la participación de los carbohidratos en la producción de energía. El contrario es verdadero. Adaptado de POWERS & HOWLEY, 2000.

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Alteración en el sustrato energético conforme el tiempo de actividad física se prolonga. Adaptado de POWERS & HOWLEY, 2000.

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de umbral anaeróbico, para estipular la intensidad del entrenamiento; e) a través de la determinación de umbral anaeróbico es posible estimarse la participación del metabolismo anaerobio/ anaerobio de una actividad, etc. Otro punto importante es la economía que puede ser hecha por el ajuste adecuado de la dieta, se evitando la superalimentación de los individuos. Futuros estudios deben ser endereçados para responder a la relevancia de la estimativa del CO2 en atletas, con el objetivo de calcular el coste energético de la actividad y evaluar su importancia para la salud del individuo.

Jéquier E, Schutz Y. Long-term measurements of energy expenditure in humans using a respiration chamber. Am J Clin Nutr 1983;38:989-8.

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Fit Perf J, Rio de Janeiro, 4, 2, 96, mar/abr 2005