Metabolismo energético

O entendimento sobre metabolismo energético é, sem sombra de dúvidas, um grande desafio para estudantes e profissionais da saúde e do desempenho humano. Por isso, para que possamos entender mais sobre o assunto, é necessária uma abordagem dinâmica e um pouco diferente sobre a temática.

A seguir, você vai ler um dos capítulos do meu novo livro Metabolismo Energético e Exercício Físico: mitos e verdades. Clique aqui e compre esse lançamento no site do Isulbra!

Vamos começar falando sobre como produzimos e gastamos energia para gerar movimento. Na prática, há muitas dúvidas causadas por falta de entendimento dos processos metabólicos envolvidos na produção de energia. Termodinâmica (grego therme = calor e dynamis = movimento) é o ramo da física que estuda o efeito das mudanças de temperatura, volume e pressão aplicadas em sistemas de escala macroscópica. Ela  procura explicar os mecanismos de transferência de energia térmica para que estes realizem algum tipo de trabalho. Em relação ao corpo humano, parte da energia produzida é usada no movimento e outra parte é transformada em calor.

A necessidade energética pode ser estimada pelo gasto calórico, que está associado ao crescimento e desenvolvimento humano, somado aos gastos adicionais. Para manter a saúde e bem-estar, é recomendado que tenhamos um balanço energético equilibrando o consumo de calorias dos nutrientes com o gasto calórico total. Dessa forma, o Gasto Energético Total (GET) é o método mais prático para estimar o dispêndio calórico de um indivíduo em 24 horas. O GET é composto por três componentes: o Efeito Térmico dos Alimentos (ETA), o Gasto da Atividade Física (GAF) e a Taxa Metabólica Basal (TMB).

Ok, antes de continuarmos é preciso estabelecer algumas “regras”.

“Nullius in Verba” – Esse é o lema da Royal Society of Science que nos incentiva a resistir à dominação de autoridades e verificar qualquer afirmação através de fatos comprovados pela ciência. Com base nessa expressão, é preciso ter duas coisas em mente antes de aceitarmos qualquer informação como verdade. Faça no mínimo duas perguntas a si mesmo:

1°) Isso é verdade?
2°) Se é verdade, quanto isso realmente influencia no resultado final considerando nosso parâmetro de comparação ou medida?

Uma dica antes de continuarmos: sempre que a resposta sobre se algo funciona for SIM, pergunte imediatamente QUANTO? Esse tipo de pergunta faz com que possamos decidir sobre qual conduta é eficiente no processo de emagrecimento, no desempenho físico e em muitos casos sobre uso de fitoterápicos e suplementos esportivos.

A maioria dos profissionais pergunta se tal coisa funciona e depois da resposta, sim ou não, parece estar satisfeito. Mas, veja bem, a pergunta “quanto” pode mudar a visão sobre a primeira resposta.

Muitas vezes, aceitamos argumentações sobre o tratamento A ser mais eficiente que o B, baseado na diferença significativa obtida pela análise estatística. Essa estimativa é importante, sem dúvida alguma, mas deve ser algo para ajudar a entender o fenômeno que está sendo testado e não ser o ponto final do processo de raciocínio e da tomada de decisão. Em muitos casos, nem sempre essa diferença se traduz em algo realmente importante na vida fora do laboratório. Esse fato acaba gerando apenas discussões sem fim ao invés de ajudar quem realmente precisa.

Leia também: O polêmico estudo PURE sobre gorduras e carboidratos

Agora, vamos voltar o nosso tema.

Taxa metabólica basal

A taxa metabólica basal (TMB) se refere à quantidade de energia necessária para que o nosso organismo consiga manter as suas funções vitais, como a manutenção da temperatura corporal, do metabolismo celular, das funções cerebrais, cardíacas e respiratórias. Para avaliar a TMB, é preciso que haja controle de algumas variáveis intervenientes, principalmente a prática de atividades físicas, que não deve ser realizada nas 24 horas que precedem o teste, assim como não deve haver o consumo de bebidas alcoólicas, cafeína ou qualquer tipo de medicação nesse período. Além disso, o sujeito que irá ser avaliado deverá realizar jejum de 12 horas antes do teste e ter uma boa noite de sono de, no mínimo, oito horas. É permitido o consumo de água, ad libitum. As avaliações devem ser feitas no primeiro horário da manhã, em sala climatizada entre 20-25°C, com ruídos controlados e luminosidade baixa. Quando não há o controle destas diversas variáveis, costuma-se chamar o valor obtido de taxa metabólica de repouso (TMR).

Por ser o maior componente do GET, a estimativa da TMB é amplamente utilizada na prescrição de dietas e na nutrição clínica e esportiva. Para que se possa balancear o consumo energético, é muito importante que a ingestão de nutrientes seja baseada na estimativa das necessidades energéticas individuais, uma vez que o aumento da massa corporal geralmente está associado ao desequilíbrio energético causado pelo aumento do consumo alimentar e pela concomitante diminuição de energia gasta pelo GAF.

Existem diversas formas de estimar a TMB, as mais usuais são: a calorimetria direta e indireta, o método da água duplamente marcada e as equações de predição.

Na calorimetria direta, o indivíduo entra em uma câmara isolada termicamente e o calor dissipado por evaporação, radiação, condução e/ou convecção é coletado de forma acurada, sendo precisamente mensurado. Esse método é extremamente caro e pouco utilizado, pois existem poucos equipamentos disponíveis no mercado.

Já a calorimetria indireta estima a TMB utilizando medidas diretas do consumo de oxigênio (VO2) e da produção de dióxido de carbono (VCO2), que são mensuradas com o sujeito em repouso. Para determinar os valores de VO2 e VCO2 é necessário um analisador de  gases computadorizado com um sistema breath-by-breath, ou seja, que colete as moléculas de O2 consumidas e CO2 produzidas a cada ventilação. Assim, se partirmos do pressuposto que todo O2 consumido está diretamente relacionado à oxidação de macronutrientes (carboidratos, lipídeos e proteínas) e que todo CO2 produzido é captado durante o teste, seria possível estimar a TMB usando uma equação de regressão. Talvez, a mais conhecida e utilizada na literatura seja a proposta por  Weir  (1949):

TMB (kcal/min) = [(3,9 x VO2) + (1,1 x VCO2)]

A equação dispensa o uso do metabolismo proteico ao incorporar um fator de correção. O resultado é apresentado em kcal/min, ou seja, esse valor deve ser multiplicado por 1,440 min, a fim de obtermos o valor da TMB para 24 horas. Embora seja um método de avaliação válido e aplicado em estudos científicos, a calorimetria indireta também apresenta um custo elevado, exige um tempo prolongado de avaliação (cerca de 40 minutos com o sujeito em  repouso total) e mão de obra especializada para ser aplicada,  principalmente na prática clínica.

Enquanto as técnicas de calorimetria informam o gasto energético durante a avaliação, o método da água duplamente marcada, informa o comportamento metabólico no período de quatro a 20 dias. Para isso, é preciso realizar a ingestão de água contendo isótopos estáveis de hidrogênio (H2) e oxigênio (O18), que são misturados às moléculas de hidrogênio e oxigênio presentes na água corporal. O O18 contém tanto CO2 quanto água, sendo excretado do corpo de forma mais rápida que o H2, pois à medida que a energia é gasta, o CO2 é expirado e a água é excretada via respiração, urina e suor. Já o H2 está presente somente na água. A diferença na taxa de perda de ambos os isótopos é usada para estimar a produção de CO2 e o gasto energético. O custo da técnica é alto devido à aquisição dos isótopos e equipamentos para conduzir as análises.

Atualmente, é possível escolher a equação mais adequada conforme a faixa etária, o sexo, o IMC, o nível de atividade física e a composição corporal (massa adiposa e massa livre de gordura).

Tem novidade no Isulbra! Faça nosso curso online >>> Bases do treinamento físico – módulo I

Nosso grupo tem conduzido estudos interessantes na área do metabolismo energético. Em 2009, comparamos algumas equações com calorimetria indireta, as quais são consideradas como padrão ouro na mensuração da TMB. Ao final do estudo, observamos que sujeitos com obesidade grau um exibiam diferenças na TMB mensurada pelas diferentes técnicas. Nossos dados evidenciaram uma variabilidade de até 21% entre as técnicas.

Em 2015, estudamos a TMB predita por equações e calorimetria indireta em indivíduos eutróficos e obesos. Após avaliarmos 40 homens de 18 a 30 anos (20 eutróficos e 20 obesos), observamos variação de -19% a -9% na comparação de sujeitos obesos e de -4% a 4% nos adultos eutróficos. A equação de Miflin Jeor (1990) foi a que melhor se aproximou da calorimetria, exibindo variação de -9% nos sujeitos obesos e de 0,9% nos eutróficos. Assim, concluímos que a equação de Miflin Jeor parece ser a mais adequada para estimar a TMB na nossa população.

Contudo, é fundamental que se consiga mensurar a TMB de sujeitos obesos de maneira precisa e segura, para que seja possível prescrever de forma mais acurada a intervenção baseada em exercícios e em alimentação adequada. Sabemos que existem grandes diferenças genéticas, culturais e ambientais entre populações de regiões distintas. Essas características podem influenciar diretamente no comportamento do metabolismo. Por isso, é necessário que a escolha da equação para cada indivíduo seja baseada na literatura atual, a qual vem, ao longo dos anos, testando a aplicabilidade de diversas equações e verificando se tais podem ser generalizadas para diferentes populações.

Assim como outros componentes do GET, a TMB também sofre influência multifatorial. Essa variabilidade pode ocorrer entre diferentes sujeitos (~25%), mas também nos mesmos sujeitos ao longo do tempo (~5%). Sabe-se que intervenções como exercício físico e dieta induzem termogênese, podendo causar uma mudança significativa e crônica na composição corporal e, consequentemente, no gasto calórico diário.

Outro fator que tem influência na TMB é a composição corporal. Atletas de diferentes categorias esportivas possuem biótipos diferentes. Por exemplo, atletas de potência como boxeadores, lançadores de disco e corredores de curta distância têm maior massa corporal magra do que atletas de endurance (triátlon, corrida e natação de longa distância).

O fato é que a composição corporal varia de acordo com a modalidade esportiva e a TMB parece responder positivamente a  isso, com alterações na massa magra, principalmente quando comparamos o valor absoluto da TMB. Porém, ao relativizarmos esse valor pela massa corporal (lembrando que atletas de potência têm maior massa magra), a TMB por quantidade de massa é menor!

Como assim?

Ao normalizar a TMB, leva-se em consideração a quantidade de massa magra devido à massa adiposa ter menor atividade metabólica por unidade (quilogramas de massa adiposa por quilogramas de massa total). Assim, o maior componente da TMB é a massa magra, a qual é composta por órgãos e músculos, explicando aproximadamente 60-80% da variação observada no metabolismo de diferentes sujeitos. A relação entre massa magra e TMB pode variar de 21 kcal/kg na vida adulta até 79 kcal/kg em bebês. Apesar da menor atividade metabólica, estima-se que a massa adiposa contribua com cerca de 10-13 kcal/kg. Assim, independente do esporte, é preciso considerar a composição corporal no cálculo da TMB.

Atualmente, não existem dúvidas de que o exercício físico e a dieta são terapias determinantes para quem almeja alterações na composição corporal. O exercício está diretamente associado com o aumento do gasto calórico, enquanto a dieta, com a restrição calórica. Dessa forma, as duas intervenções aliadas parecem promover diminuição da massa adiposa e a manutenção da massa magra.

São antigas as evidências que o treinamento físico realizado por sujeitos sedentários aumenta a TMB de forma crônica. Porém, deve-se levar em consideração que no momento em que os sujeitos estão participando de um programa de treinamento, o efeito encontrado no aumento da TMB seja proveniente das adaptações geradas pelo treinamento em si e não relativas às sessões previamente realizadas. Essas informações clássicas sobre metabolismo são facilmente obtidas com o mínimo de estudo. Ao longo do manuscrito, iremos mostrar nosso ponto de vista e discutir alguns fatos interessantes sobre o metabolismo e as “verdades” disseminadas sem qualquer pudor, por profissionais e entusiastas do fitness, sem ao menos entender do que estão falando

Compre nosso novo lançamento >>> Metabolismo Energético e Exercício Físico: mitos e verdades

Att Dr. Andre Lopes – PhD em Ciências do Movimento Humano – UFRGS