Energia Nutricional

O organismo necessita do fornecimento constante de energia para que possa utilizá-la de acordo com as suas funções. Esta energia provém dos macro-nutrientes, adquiridos através dos alimentos consumidos, que, após digestão e absorção no trato gastrointestinal (TGI), são incorporados aos chamados pools energéticos. Estes podem fornecer energia de forma imediata para o organismo (pool energético disponível) ou armazenar energia para uso posterior pelo mesmo, na ausência de energia de forma imediata (reservatórios energéticos) ^2,9.

É preciso manter um estado de equilíbrio dinâmico entre estas energias - as provenientes da ingestão alimentar e as gastas pelo organismo em um determinado período de tempo - de modo a se estabelecer uma condição de regime estacionário também conhecido por Steady States ². Assim, um equilíbrio entre estas frações promove um balanço energético neutro ⁴. No entanto, um desequilíbrio entre as mesmas pode promover tanto um balanço energético positivo quanto negativo. No primeiro caso, a energia adquirida é superior àquela gasta, favorecendo ao acúmulo de energia e, conseqüentemente, ao sobrepeso ⁵. No segundo caso, a energia adquirida é inferior àquela necessária ao gasto energético total, favorecendo a depleção energética e, conseqüentemente, à desnutrição ⁹.

Metabolismo Energético

O metabolismo energético compreende todas as vias utilizadas pelo organismo para obter e usar energia oriunda dos rompimentos das ligações químicas presentes nos nutrientes que compõem os alimentos ⁹.

Gasto Energético Total

O Gasto Energético Total (GET) equivale ao gasto de energia diário com o metabolismo basal, com o efeito térmico dos alimentos e com as atividades físicas exercidas ⁹.

Gasto Energético Basal

O Gasto Energético Basal (GEB) corresponde à quantidade de energia necessária para a manutenção das funções vitais do organismo ^4,6 medida em condição padrão de jejum, repouso físico e mental em ambiente tranqüilo com controle da temperatura, iluminação e sem ruído ^1,2,3. Contribui com cerca de 60-75% do GET ⁹. Dentre os fatores que influenciam o GEB, pode-se citar o percentual de massa magra, tecido adiposo, peso, altura, superfície corpórea, estado nutricional, idade, atividade física, clima, SNS, sexo, genética, estado fisiológico e as diversas patologias ^2,4.

A tabela 2 demonstra a contribuição metabólica de diversos órgãos ao metabolismo basal em um individuo entre 60-70Kg. Ressalta-se o fígado como o maior contribuinte ao GEB (26,4%) seguido do músculo esquelético (25,6%).

Tabela 2. Percentual de contribuição no gasto energético basal de alguns órgãos em um indivíduo entre 60-70 Kg.

Do mesmo modo, diferentes substratos energéticos apresentam percentuais de contribuição distintos ao GEB. Substratos predominantemente protéicos participam com 17,4% enquanto aqueles glicídios e lipídicos com 41,3% ².

Gasto Energético de Repouso

O Gasto Energético de Repouso (GER), muitas vezes utilizado de forma equivocada como um sinônimo do GEB corresponde ao gasto nas mesmas condições supracitadas ⁵ - exceto quanto ao fato de ser mensurado em estado pós absortivo ^3,6. Seria equivalente ao GEB, porém é acrescido do gasto correspondente ao efeito térmico dos alimentos ¹. Como as condições para as medidas do GER são menos restritas que a do GEB, a primeira tem sido mais utilizada na prática da calorimetria ⁹. Em geral, os autores concordam que o GER é maior que o GEB em 10-15% ^7,9. Varia pouco na mesma pessoa e até 25% entre indivíduos.

Efeito Térmico dos Alimentos

O efeito térmico dos alimentos (ETA) ou ação dinâmica específica dos alimentos (ADEA) ⁴ corresponde à energia dispendida para digestão, absorção e metabolismo dos nutrientes ingeridos ² apresentando efeito máximo em uma hora e duração entre 3-4 horas. Representa cerca de 5-15% do GET diário num indivíduo ^1,5,9.

Os alimentos influenciam diferentemente sobre o metabolismo energético. Substratos glicídicos e lipídicos aumentam a produção de calor em cerca de 5%. Se o alimento ingerido for composto somente por PTN, o aumento será em torno de 30%. Destarte, para uma dieta geral mista, cerca de 10% das necessidades energéticas devem ser acrescidas ao GEB ⁶. Isto justifica a não oferta de dietas excessivamente protéicas que conduz à depleção de energia, pelo elevado GE, principalmente em quadros de desnutrição. Ressalta-se, então, a necessidade da adequação nutricional para cada indivíduo.

Em obesos, alguns autores demonstram efeito térmico dos alimentos mais baixo quando comparados a indivíduos não obesos ^4,7. No entanto, as diferenças individuais no ETA só contribuem para pequenas diferenças no gasto diário de energia. Portanto, a redução da termogênese é uma explicação muito improvável para graus significativos de obesidade ⁵.

Pesquisas também evidenciam que lactentes previamente desnutridos apresentam um grande aumento do gasto energético (~30%) após as refeições. Passada esta fase, o efeito térmico dos alimentos passa a representar somente cerca de 5% do gasto energético ⁶. Conclui-se então que este aumento deva-se à busca de um melhor aproveitamento dos nutrientes consumidos.

Gasto Energético Decorrente da Atividade Física

O gasto energético decorrente da atividade física representa o efeito térmico de qualquer movimento em exercício ou trabalho físico. Equivale em média a 15-30% do GET de um indivíduo ⁹. Alguns autores sugerem que se adicione 15, 25 e 40% ao GEB para cobrir as necessidades de atividades definidas como: não ativo, normalmente ativo e extremamente ativo, respectivamente. Apesar da variabilidade do custo de energia promovida pela atividade física, o efeito total desta atividade sobre o gasto de energia diário em média é muito pequeno e, como conseqüência, são necessárias práticas constantes de atividade física para afetar consideravelmente as necessidades diárias de energia ¹. Por isto, tem-se demonstrado que a sua proporção no GE diário assemelha-se nas crianças obesas e não obesas ⁷.

Propostas do Gasto Energético Total

Conhecendo-se o GET, torna-se possível quantificar as necessidades nutricionais do indivíduo de modo a alcançar o crescimento normal, conforme o seu potencial genético, e obter composição corporal adequada; balancear a ingestão calórica na presença de uma patologia de base;

e ser um parâmetro preciso para otimizar a terapia nutricional ⁴.

Caso, o valor do GET seja subestimado, pode ocorrer hipoalimentação. Por sua vez, quando superestimado, pode ocorrer hiperalimentação. Ambos acarretam conseqüências já mencionadas.

Calorimetria

A partir do século XIX, vários calorímetros foram sendo desenvolvidos tornando-se possível registrar a magnitude da calorigênese através de métodos diretos ou indiretos.

A calorimetria direta fundamenta-se na medida da quantidade de calor total produzida pelo organismo num tempo determinado ⁴. É o método que provê maior acurácia à realização de medidas do GE (1-2% erro) ⁹. O indivíduo permanece em condições basais numa câmara isolada termicamente por onde passa um fluxo de água. Assim, avaliando-se a temperatura de entrada e de saída da água que passa pelo tubo que circunda a câmara, quantifica-se o calor produzido e o gasto energético deste organismo. Apresenta como desvantagens, o alto custo e a pouca praticidade ^1,2,6.

A calorimetria indireta, por sua vez, tem como base a quantidade total de energia produzida a partir do oxigênio consumido na oxidação dos substratos energéticos - carboidratos, proteínas e lipídeos - e o gás carbônico que é eliminado pela respiração (Quociente Respiratório - QR) ². Este método é próprio para pacientes que necessitam de alta precisão no cálculo do gasto energético, quando é importante se conhecer o substrato utilizado, e em pesquisas científicas ³. Também possui boa acurácia (2-5% de erro), porém inferior àquele da calorimetria direta ⁹. Deve-se considerar, no entanto, a simplicidade do método bem como o seu baixo custo ^6,9. O inconveniente deste método é que o instrumento utilizado para a mensuração limita a atividade geral da pessoa alvo ⁴.

Quociente Respiratório

O quociente respiratório (QR) é a relação entre o dióxido de carbono produzido e o oxigênio consumido quando um determinado substrato energético é combustionado in vitro (Figura 1) ².

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ = 6CO₂ + 6H₂O + CALOR

QR = 6CO₂/6O₂

QR = 1

Figura 1. Oxidação da molécula de glicose.

A quantidade de calor produzida por gramas de amostras puras de carboidrato equivale a 4,10 Kcal; lipídeos, a 9,45 Kcal; e proteínas, a 5,65 Kcal. Nas células, carboidratos e lipídeos são completamente oxidados a CO₂ e H₂O. Por isto, a energia fornecida ao corpo é similar àquela obtida na combustão (4,0 Kcal para carboidratos e 9,0 para lipídeos), considerando-se apenas a diferença do percentual absorvido destes substratos: 98% e 95%, respectivamente. Em relação às proteínas isto não é verdade ². O grupamento amino (NH₂) dos aminoácidos não é oxidado e sim excretado na urina principalmente na forma de uréia, ácido úrico e outros compostos nitrogenados. Contudo, apenas 92% deste nutriente são absorvidos pelo organismo ^6,9 (Tabela 3).

Tabela 3. Valor correspondente de quociente respiratório conforme nutriente metabolizado

Existem outros métodos para mensuração do GE, a citar o Registro de Freqüência Cardíaca, a Medida Simultânea do Balanço Energético e a Composição Corpórea e a Técnica da Água Duplamente Marcada ¹.

Um avanço significativo ocorrido nos anos 1980 foi o uso da Água Duplamente Marcada. Este método afere o GE fora do ambiente de laboratório e em indivíduos não hospitalizados. Foi a primeira técnica não invasiva que permitiu a análise precisa em indivíduos nesta condição ⁸.

Uma vez que os métodos mais disponíveis para medir o GE impõem condições que dificultam suas aplicações nas práticas hospitalares e ambulatoriais, limitando o seu uso em estudos clínicos, foram formuladas equações de predição ⁹.

Equações de Predição

Em 1919, Herris e Benedict desenvolveram, a partir de dados obtidos por calorimetria indireta, a primeira equação de predição da taxa metabólica basal em homens, mulheres e crianças indicando um método alternativo mais prático, quando comparado às calorimetrias, para este cálculo. Esta fórmula considera o peso, a altura, o sexo, a idade, o fator injúria (FI), e o fator atividade (FA) ³. Não se recomenda a aplicação desta fórmula para crianças, principalmente aquelas com idade inferior a 6 anos ou com peso inferior a 25 Kg. Até hoje, as equações de Harris e Benedict são utilizadas, principalmente, na prática clínica para determinar os requerimentos energéticos de indivíduos com as mais diversas patologias.

Em 1985, a Organização Mundial da Saúde (OMS) recomendou a mensuração do GE e não mais sua estimativa através do consumo alimentar, conforme estava sendo realizado. Neste mesmo período, Schofield compilou os dados de taxa metabólica basal (TMB) disponíveis até então, com o objetivo de derivar equações de predição adequadas para uso internacional. Nesta equação, foram considerados o peso, o sexo e a altura. Sua preconização foi, mais tarde, adaptada e recomendada pelo Comitê da FAO/OMS para estimar as necessidades energéticas, considerando agora o peso, o sexo e a idade ^8,9.

Entretanto, há vários estudos que demonstram que essas equações são inadequadas para estimar a TMB por ser, a população de referência, predominantemente norte-americana, superestimando os valores do GEB em >2,2 a 13,5%, ⁹.

Conclusão

Permanece, assim, a necessidade da coleta de dados de GEB em diferentes grupos populacionais, saudáveis ou não, utilizando-se técnicas padronizadas de medição, incluindo estimativas da composição corporal, para que se possa desenvolver equações de predição a partir de um amplo banco de dados que seja construído com informações adequadas de GEB de várias partes do mundo.

Referências

• 1. Cardoso AL. Metabolismo Energético. In: Telles Jr M, Leite HP. Terapia Nutricional no Paciente Pediátrico Grave. São Paulo: Ed Atheneu, 2005.
• 2. Douglas CR. Tratado de Fisiologia Aplicada a Nutrição. São Paulo: Ed. Robe, 2002.
• 3. Riella MG, Martins C. Nutrição e o Rim. Ed Guanabara Koogan S.A. Rio de Janeiro, 2001. p 337
• 4. Marchini JS, Suen VMM, Dutra-de-Oliveira JE. Balanço Energético no Homem. In: Marchini JS, Dutra-de-Oliveira JE. Ciências Nutricionais. São Paulo: Ed. Sarvier, 1998.
• 5. Halpern
• 6. Cardoso AL. Gasto Energético em Crianças Obesas. In: Cardoso AL, Lopes LA, Taddei JAAC. Tópicos Atuais em Nutrologia Pediátrica. São Paulo: Ed Atheneu, 2004.
• 7. Poehlman ET, Horton ES. Necessidades Energéticas: Avaliação e Necessidades em Humanos. In: Shils ME, Olson JÁ, Shike M, Ross AC. Tratado de Nutrição Moderna na Saúde e na Doença. São Paulo: Ed Manole, 2003. Vol 1. 9º edição.
• 8. Avesani CM, Santos NSJ, Cuppari L. Necessidades e Recomendações de Energia. In: Cuppari , L. Nutrição Clínica no Adulto.São Paulo: Ed Manole, 2002.
• 9. Powers SK et al. Mensuração do Trabalho, da Potência e do Gasto Energético. In: Fisiologia do Exercício: Teoria e Aplicação ao Condicionamento e ao Desempenho. São Paulo: Ed Manole, 2000.