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O metabolismo energético é a quantificação dos fluxos de energia no corpo. A calorimetria indireta (equação de Weir) estima o gasto energético de repouso (GER) medindo o consumo de O e a produção de CO: esses gases refletem a oxidação de substratos (gordura: RQ=0,7; carboidratos: RQ=1,0; proteínas: RQ0,8). O RQ também nos permite inferir qual combustível o corpo está oxidando.

A fosforilação oxidativa na cadeia respiratória mitocondrial converte o gradiente de prótons gerado por NADH e FADH em ATP (P/O 2,5 e 1,5 respectivamente). A glicose aeróbica produz ~3032 ATP versus apenas 2 ATP na glicólise anaeróbica: isso explica por que o lactato se acumula rapidamente quando o suprimento de O é insuficiente (isquemia, exercício de alta intensidade).

A lei de Kleiber (TMB M^0,75) é uma das regularidades biológicas mais robustas: o metabolismo basal não aumenta com a massa (M^1), mas com M^0,75, provavelmente refletindo a geometria fractal da rede de distribuição sanguínea. Isto implica que animais grandes são mais eficientes do ponto de vista metabólico por unidade de massa, mas requerem mais energia total.

VO_max (equação de Fick: CO_max × diferença a-v máxima) é o limite superior da capacidade aeróbica. Em indivíduos não treinados, o limite é principalmente o débito cardíaco máximo (CO_max 20 L/min); Em atletas de elite, a difusão pulmonar e a capacidade de extração muscular também são importantes. VO_max é o melhor preditor de longevidade e capacidade funcional cardíaca.

Os METs permitem quantificar de forma prática o gasto energético das atividades físicas: caminhar a 5 km/h 3,5 METs; correr a 10 km/h 10 METs. Na UTI, o GER de pacientes críticos pode ser 1,22× o previsto por Harris-Benedict (hipermetabolismo), e a calorimetria indireta orienta a nutrição artificial para evitar a superalimentação (hiperglicemia, hipercapnia, dificuldade de desmame do ventilador).

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