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ALESSANDRA ESCÓRCIO RODRIGUES

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ALESSANDRA ESCÓRCIO RODRIGUES Padronização do gasto metabólico de repouso e proposta de nova equação para uma coorte feminina brasileira Dissertação apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade
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ALESSANDRA ESCÓRCIO RODRIGUES Padronização do gasto metabólico de repouso e proposta de nova equação para uma coorte feminina brasileira Dissertação apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Mestre em Ciências Programa de Endocrinologia Orientador: Prof. Dr. Marcio Corrêa Mancini SÃO PAULO 2010 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Preparada pela Biblioteca da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo reprodução autorizada pelo autor Rodrigues, Alessandra Escórcio Padronização do gasto metabólico de repouso e proposta de nova equação para uma coorte feminina brasileira / Alessandra Escórcio Rodrigues. -- São Paulo, Dissertação(mestrado)--Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Programa de Endocrinologia. Orientador: Marcio Corrêa Mancini.. Descritores: 1.Obesidade 2.Calorimetria indireta 3.Metabolismo basal 4.Fórmula de Harris-Banedict USP/FM/DBD-460/10 DEDICATÓRIA Aos meus queridos e amados pais Tereza e Adriano, que sempre me ensinaram que para um sonho ser realizado é preciso alguém acreditar nele, e eles em todos os momentos acreditaram e me incentivaram a acreditar toda vez que eu achava que seria impossível, não me deixando desistir nunca. Certamente devo a vocês mais essa conquista! Ao meu marido Jorge, é sempre bom olhar para o lado e encontrar braços abertos cheios de amor, carinho e incentivo que me motivam a seguir em frente. Ao nosso pequeno Benicio, que chegará em breve! iii AGRADECIMENTOS ESPECIAIS Primeiramente ao meu orientador Dr. Marcio Côrrea Mancini, pela sua atenção, dedicação, confiança e paciência em todos os momentos, especialmente por não ter desistido apesar de todos os obstáculos! Muito obrigada! Ao Dr. Alfredo Halpern, quem incentivou este projeto desde o início, agradeço imensamente por todos os seus ensinamentos e pela oportunidade! Foi uma honra tê-lo como orientador inicial, obrigada! A Drª. Maria Edna que foi fundamental para o desenvolvimento desta tese! Um obrigada, muito carinhoso por toda a sua dedicação e paciência em discutir esse trabalho! Suas observações e orientações foram cruciais! Obrigada de coração! iv AGRADECIMENTOS A toda equipe do Ambulatório de Obesidade e Síndrome Metabólica do HC-FMUSP, que contribuíram de maneira importante e especial para essa dissertação: Drª. Cintia Cercato Drª. Cristiane Moullin Drª. Rebeca Bedoni Drª. Daniela Telo Drª. Heide Drª. Monica Reis Dr. Adriano Segal Dr. Eduardo Lorena Dr. Denis Pajecki Nutr. Lorença Dalcanale Nutr. Fernanda Mello Marilda Eliana v Esta tese está de acordo com as seguintes normas, em vigor no momento desta publicação: Referências: adaptado de International Committee of Medical Journals Editors (Vancouver) Universidade de São Paulo. Faculdade de Medicina. Serviço de Biblioteca e Documentação. Guia de apresentação de dissertações, teses e monografias. Elaborado por Anneliese Carneiro da Cunha, Maria Julia de A. L. Freddi, Maria F. Crestana, Marinalva de Souza Aragão, Suely Campos Cardoso, Valéria Vilhena. 2ª ed. São Paulo: Serviço de Biblioteca e Documentação; Abreviaturas dos títulos dos periódicos de acordo com List of Journals Indexed in Index Medicus. vi SUMÁRIO Lista de siglas, abreviaturas e símbolos Lista de tabelas Lista de gráficos Resumo Summary 1 INTRODUÇÃO Obesidade Gasto Energético Avaliação do Gasto Energético de Repouso Calorimetria indireta Calorimetria direta Água duplamente marcada Método da termodiluição Fórmulas OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivos Específicos MÉTODOS Aprovação pelo Comitê de Ética Casuística Critérios de inclusão e exclusão Local da pesquisa Métodos Seleção dos dados Realização do exame Análise estatística dos dados Análise da correlação entre as variáveis do exame de CI Padronização dos valores de GMR Comparação dos resultados de GMR obtidos pela CI e pela fórmula de HB Proposta de um novo modelo para cálculo do GMR Proposta de um fator de correção para fórmula de HB Validação do novo modelo e do fator de correção RESULTADOS Caracterização da População Correlação Entre Variáveis Correlação das variáveis no Grupo vii 4.2.2 Correlação das variáveis no Grupo Valores de GMR por Intervalos de Confiança Comparação dos Resultados de GMR Obtidos pela CI e pela Equação de HB Comparação dos resultados de GMR obtidos pela CI e pela equação de HB de acordo com os grupos (G1 e G2) Comparação dos resultados de GMR obtidos pela CI e pela equação de HB de acordo com as classificações de IMC Comparação dos resultados de GMR obtidos pela CI e pela fórmula de HB de acordo com quintis de peso Novos Modelos para Cálculo do GMR Modelo de equação para Grupo Modelo de equação para Grupo Modelo de fator de correção para o Grupo Modelo de fator de correção para Grupo Validação dos Novos Modelos para Cálculo do GMR Caracterização da população Validação dos novos modelos de equação DISCUSSÃO CONCLUSÕES ANEXOS REFERÊNCIAS viii ASC BE CI cm DFFITS DRI GAF GET GMB GMR HB LISTA DE SIGLAS, ABREVIATURAS E SÍMBOLOS - Área de superfície corpórea - Balanço energético - Calorimetria indireta - Centímetro - Diagnóstico de regressão: identificação de dados influentes e fontes de colinearidade - Dietary Reference Intakes - Gasto com atividade física - Gasto energético total - Gasto metabólico basal - Gasto metabólico de repouso - Harris-Benedict HC-FMUSP - Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo IC IMC J kcal kg kg/m 2 m MG ml/min MM OMS QR USP VCO 2 VO 2 - Ingestão calórica - Índice de massa corpórea - Joules - Quilocaloria - Quilograma - Quilograma por metro quadrado - Metro - Massa gorda - Mililitro por minuto - Massa magra - Organização Mundial da Saúde - Quociente respiratório - Universidade de São Paulo - Volume de gás carbônico - Volume de oxigênio ix LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Distribuição da população estudada de acordo com idade, peso e altura Tabela 2 - Distribuição da população estudada por faixa de IMC (kg/m²) Tabela 3 - Correlações entre as variáveis envolvidas na calorimetria indireta no Grupo Tabela 4 - Correlações entre as variáveis envolvidas na calorimetria indireta no Grupo Tabela 5 - Correlações entre as principais variáveis do gasto metabólico de repouso na população total Tabela 6 - Distribuição do gasto metabólico de repouso por intervalo de confiança de acordo com quintis de peso Tabela 7 - Distribuição do gasto metabólico de repouso por quilo de peso corpóreo distribuído por intervalo de confiança de acordo com quintis de peso Tabela 8 - Significância da comparação dos valores do gasto metabólico de repouso por quilo de peso corpóreo entre os diferentes quintis de peso Tabela 9 - Média da variação percentual do gasto metabólico de repouso obtido por calorimetria indireta em relação ao gasto metabólico de repouso obtido pela equação de Harris-Benedict de acordo com os grupos Tabela 10 - Média da variação percentual do gasto metabólico de repouso obtido por calorimetria indireta em relação ao gasto metabólico de repouso obtido pela equação de Harris-Benedict de acordo com faixas de IMC (kg/m²) Tabela 11 - Média da variação percentual do gasto metabólico de repouso obtido por calorimetria indireta em relação ao gasto metabólico de repouso obtido pela equação de Harris-Benedict de acordo com quintis de peso (kg) Tabela 12 - Influência das variáveis peso, idade e altura nos valores de gasto metabólico de repouso x Tabela 13 - Influência das variáveis peso, idade, altura nos valores do gasto metabólico de repouso Tabela 14 - Distribuição da população utilizada para validação dos novos modelos de acordo com idade, peso e altura Tabela 15 - Distribuição da população utilizada para validação dos novos modelos por faixa de IMC (kg/m²) xi LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 - Gráfico 2 - Gráfico 3 - Gráfico 4 - Gráfico 5 - Gráfico 6 - Gráfico 7 - Gráfico 8 - Gráfico 9 - Distribuição da população estudada por faixa de IMC (kg/m²) Gasto metabólico de repouso de acordo com quintis de peso Gasto metabólico de repouso por quilo de peso corpóreo de acordo com quintis de peso Valores de superestimação do gasto metabólico de repouso obtido pela equação de HB de acordo com faixa de IMC (kg/m²) Valores de superestimação do gasto metabólico de repouso pela equação de HB de acordo com quintis de peso Influência da variável peso no gasto metabólico de repouso Grupo Influência da variável altura no gasto metabólico de repouso grupo Influência da variável idade no gasto metabólico de repouso Grupo Influência da variável peso no gasto metabólico de repouso Grupo Gráfico 10 - Influência da variável altura no gasto metabólico de repouso Grupo Gráfico 11 - Influência da variável Idade no gasto metabólico de repouso grupo Gráfico 12 - Gasto metabólico de repouso medido pela calorimetria indireta versus gasto metabólico de repouso estimado pela fórmula de Harris-Benedict corrigida nos pacientes com IMC 35 kg/m² Gráfico 13 - Gasto metabólico de repouso medido pela calorimetria indireta versus gasto metabólico de repouso estimado pela fórmula de Harris-Benedict corrigida nos pacientes com IMC 35 kg/m² xii Gráfico 14 - Distribuição da população utilizada para validação dos novos modelos por faixa de IMC (kg/m²) Gráfico 15 - Comparação entre o gasto metabólico de repouso obtido por calorimetria indireta e pelo novo modelo de equação Gráfico 16 - Comparação entre o gasto metabólico de repouso obtido por calorimetria indireta e pela equação de Harris-Benedict corrigida Gráfico 17 - Comparação entre o GMR obtido por calorimetria indireta e pela equação de HB original Gráfico 18 - Diagrama de dispersão com média dos resultados de GMR obtidos por CI e pelo novo modelo de equação Gráfico 19 - Diagrama de dispersão com média dos resultados de GMR obtidos por calorimetria indireta e pela equação de HB corrigida Gráfico 20 - Diagrama de dispersão com média dos resultados de GMR obtidos por calorimetria indireta e pela equação de HB original xiii RESUMO Rodrigues AE. Padronização do gasto metabólico de repouso e proposta de nova equação para uma coorte feminina brasileira. São Paulo [tese]. São Paulo: Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo; A obesidade tem aumentado de maneira epidêmica em todo mundo. Independente da sua causa básica, um desequilíbrio no balanço energético está sempre envolvido. Sendo assim, o cálculo adequado das necessidades energéticas do paciente é de grande importância. Diversos estudos evidenciam que as fórmulas comuns para estimativa do gasto metabólico de repouso (GMR), principal componente do gasto energético total, tendem a superestimar seus valores o que prejudica o tratamento clínico da obesidade. O objetivo do estudo foi avaliar o GMR de uma coorte feminina adulta brasileira, através dos resultados dos exames de calorimetria indireta (CI). Para tanto foram utilizados 760 exames de CI de mulheres com idade entre 18 e 65 anos. Os resultados foram tabulados, a população foi dividida em quintis de peso e então foram realizadas as análises estatísticas. A média do GMR variou entre 1226 calorias/dia a 1775 calorias/dia. A fórmula de Harris-Benedict (HB) superestimou o GMR em torno de 7%. Concluímos a partir da correlação entre as variáveis que o peso possui correlação positiva com o GMR e a idade uma correlação negativa. O GMR assim como o quociente respiratório (QR) pode ser usado como preditor de obesidade. Este trabalho trouxe duas novas propostas de equações para cálculo do GMR, uma para população com IMC 35 kg/m 2 e outra para população com IMC 35 kg/m 2. Descritores: Obesidade. Calorimetria indireta. Metabolismo basal. Fórmula de Harris-Benedict. xiv SUMMARY Rodrigues AE. Standardization of resting metabolic rate and proposal of a new equation for a Brazilian female cohort. São Paulo [thesis]. São Paulo: Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo; Obesity has increased epidemically in all world. Independently on the primary cause, an imbalance in the energy balance is always involved. Thus, the precise calculation of the energy requirements of the patient is of great importance. Several studies show that commonly used equations for estimation of resting metabolic rate (RMR), the main component of total energy expenditure, tend to overestimate its value, which could impair the clinical treatment of obesity. The goal of this study is to standardize the RMR of a Brazilian adult female cohort, with results of tests of indirect calorimetry (IC). In order to do so, 760 tests of IC performed in Brazilian females patients aged between 18 and 65 years old, were used. The results were charted, the population distributed according to quintiles of weight and the statistical analyses applied. The RMR average fluctuated between 1226 and 1775 calories. Harris-Benedict equation overestimated the RMR by 7%. From the correlation between the variables, we conclude that weight has a positive correlation with RMR and age a negative correlation. RMR and respiratory quotient (QR) can be use as obesity predictors. Two new equations were proposed in our study, one for population with BMI 35kg/m 2 and another for population with BMI 35 kg/m 2. Descriptors: Obesity. Indirect calorimeter. Basal metabollism. Harris- Benedict equation. xv 1 INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO Obesidade A prevalência da obesidade está aumentando em proporções epidêmicas em todo o mundo nas últimas décadas, constituindo um grave problema de saúde pública na maioria dos países 1-3. No Brasil, inquéritos populacionais recentes indicam uma prevalência preocupante de sobrepeso e obesidade entre adultos e também entre crianças e adolescentes. A porcentagem atual de sobrepeso somada à de obesidade é de aproximadamente 40% 2-8. A obesidade é uma doença crônica e multifatorial, associada ao aumento no risco de desenvolvimento de doenças crônicas como diabetes melito, hipertensão, dislipidemias, entre outras, que aumenta a taxa de mortalidade e reduz expectativa de vida 2,9-11. Independente do fator básico que desencadeie a obesidade existem dois fatores que estão intimamente relacionados à sua alta prevalência: elevada ingestão calórica (IC) e estilo de vida sedentário, que podem ocasionar um desequilíbrio no balanço energético (BE). O BE é o resultado da relação entre a IC total e o gasto energético total (GET) 3. Um desequilíbrio do BE a longo prazo pode levar a um aumento de peso importante 11,12. Quando a IC é maior que o GET, ocorre um BE positivo, o que favorece o aumento do estoque energético. A situação oposta leva a um BE negativo e conseqüente depleção desse estoque 3. INTRODUÇÃO Gasto Energético O GET é composto por: gasto do metabolismo de repouso (GMR), que representa entre 50 a 70% do GET; termogênese alimentar (TA), 10% do GET e gasto com atividade física (GAF), de 20 a 40% do GET (Figura 1) Figura 1 - Contribuição percentual de cada um dos componentes do gasto energético total, segundo Ravussin e Swinbrun 16 O GAF representa o efeito térmico de qualquer movimento que ultrapasse o gasto metabólico basal (GMB) e o GTA é o custo energético de digestão, absorção e assimilação dos macronutrientes 14. O GMR é o principal componente do GET, sendo o seu cálculo uma das informações fisiológicas mais importantes tanto no tratamento individual da obesidade como em estudos nutricionais clínicos ou epidemiológicos INTRODUÇÃO - 4 É importante fazer uma ressalva quanto à diferença entre GMR que pode ser definido como a necessidade energética em repouso e gasto metabólico basal (GMB) que pode ser definido como a necessidade energética para manter os processos vitais básicos 14,18,20. O GMB é uma medida de difícil realização, por ser aferida durante o sono. Por esse motivo, usualmente, mede-se o GMR, que apresenta uma diferença do GMB em torno de mais 3%, e pode ser aferido com o indivíduo em repouso, porém acordado, em ambiente termoneutro e confortável, sendo, portanto, de realização mais fácil e simples 14,19,20. Diversos trabalhos referem-se às fórmulas para cálculo das necessidades energéticas do repouso como GMB. No entanto, ao avaliar a metodologia empregada e os dados utilizados para elaboração dessas fórmulas, verifica-se que estas foram realizadas em condições de repouso e não em condições basais. Sendo assim, nesta dissertação será apenas utilizada a nomenclatura GMR 19,20. O GMR está relacionado, principalmente, com a massa magra (MM) do indivíduo, mas é influenciado também por área de superfície corpórea, massa gorda (MG), idade, sexo e fatores genéticos Um GMR baixo é um importante fator de risco para ganho de peso 14,28,29. O tratamento clínico não medicamentoso da obesidade deve ser realizado com dieta hipocalórica, prática de atividade física, por meio de técnicas cognitivo comportamentais e reeducação alimentar, visando com isso reduzir a IC e aumentar o GAF, obtendo um BE negativo e conseqüentemente perda de peso. INTRODUÇÃO - 5 A fim de fornecer um tratamento nutricional adequado a esses pacientes, é muito importante o cálculo adequado das necessidades energéticas e para tanto o cálculo do GMR deve ser realizado da forma mais fidedigna possível. Este cálculo pode ser realizado através do uso de fórmulas ou de equipamentos especializados 18, Avaliação do Gasto Energético de Repouso Calorimetria indireta A CI é o método padrão-ouro para avaliação do GMR, onde a determinação do gasto energético é realizada pela mensuração do consumo de oxigênio e produção de gás carbônico, através da fórmula de Weir (descrita na metodologia deste trabalho) 18, É um método simples para mensurar o GMR, devendo ser realizado por um profissional bem treinado e em um aparelho adequadamente calibrado (20,34). Esse exame é realizado através de uma bomba calorimétrica, que mede in vitro a combustão dos nutrientes e registra a quantidade de oxigênio inspirada (VO 2 ) e de gás carbônico produzida (VCO 2 ) na combustão completa dos substratos energéticos 14,21,34,35. Por meio deste exame é possível determinar o quociente respiratório (QR), pela divisão do VCO 2 pelo VO 2, variáveis envolvidas nas reações realizadas pelo organismo para produção de energia (CO 2 produzido pela combustão de substratos e O 2 utilizado na oxidação de nutrientes) 23,36. O resultado do QR deve estar entre 0,67 e 1,3. A partir do valor do QR, é possível analisar qual o tipo de substrato é mais utilizado pelo INTRODUÇÃO - 6 paciente, uma vez que a quantidade de oxigênio requerida para oxidação varia de acordo com o nutriente, sendo que quanto mais próximo de 0,7 for o resultado maior é a oxidação de lipidios, e quanto mais perto de 1,0 maior é a oxidação de carboidratos 14,21. Isso porque para oxidação completa de uma molécula de glicose são necessárias seis moléculas de oxigênio e são produzidas seis moléculas de dióxido de carbono 37 : Já para a oxidação de lipídios, tendo como exemplo o ácido palmítico, um ácido graxo típico, são necessárias 23 moléculas de oxigênio e são produzidas 16 moléculas de dióxido de carbono 37 : As proteínas têm seus aminoácidos desaminados pelo fígado e o organismo excreta então o nitrogênio pelo suor, urina, fezes. O restante é então oxidado para dióxido de carbono e água. Em geral são consumidas 77 moléculas de oxigênio e produzidas 63 moléculas de dióxido de carbono como no caso da albumina 37 : INTRODUÇÃO - 7 O QR pode ser utilizado, de acordo com Ravussin et al. 26, como um preditor de obesidade, uma vez que indivíduos com um QR alto têm maior chance de ganhar peso quando comparados a indivíduos com QR menor 26,34. O uso da CI tem uma importância especial para a determinação do GMR de pacientes do sexo feminino e para pacientes obesos, uma vez que estudos documentam que, independente da fórmula aplicada, os resultados acabam sendo, respectivamente, sub e superestimados 13, Calorimetria direta A determinação do gasto energético neste caso é feita pela mensuração da quantidade de calor produzida pelo organismo, baseando-se no fato de que todos os processos metabólicos acabam resultando na produção de calor. Para ser realizada o paciente deve fica
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