Como calcular VO₂ e VCO₂ a partir de dados respiratórios
VO₂ descreve o oxigênio usado pelo corpo, enquanto VCO₂ descreve o dióxido de carbono produzido. Este guia explica as medições, equações e verificações necessárias para calcular os dois valores.
O que significam VO₂ e VCO₂
VO₂ é o volume de oxigênio absorvido pelo corpo ao longo do tempo. VCO₂ é o volume de dióxido de carbono liberado no mesmo período. Esses valores costumam ser informados em litros por minuto ou mililitros por minuto.
Não é possível calcular esses valores com precisão apenas a partir de um diário alimentar. Em geral, eles são obtidos medindo a quantidade de ar respirado e as proporções de oxigênio e dióxido de carbono nesse ar. Essa abordagem é chamada de calorimetria indireta, pois o gasto de energia é estimado com base nas trocas gasosas.
- VO₂: oxigênio usado por minuto
- VCO₂: dióxido de carbono produzido por minuto
- VI: volume de ar inspirado por minuto
- VE: volume de ar expirado por minuto
- F: fração de um determinado gás no ar
Medições necessárias para o cálculo
O cálculo requer o fluxo de ar inspirado e expirado, além das frações de oxigênio e dióxido de carbono em cada um. A fração de um gás é escrita em decimal; portanto, uma leitura expressa em porcentagem precisa ser dividida por 100 antes de ser usada na equação. Todos os valores de fluxo de ar devem corresponder ao mesmo intervalo de tempo.
O volume dos gases varia com a temperatura, a pressão e o vapor de água. Por isso, os volumes inspirado e expirado precisam ser expressos nas mesmas condições de referência antes de serem comparados. Na prática, sistemas de medição configurados corretamente costumam fazer essas correções durante o processamento.
- VI e VE em litros por minuto
- Fração de oxigênio inspirado, indicada como FIO₂
- Fração de oxigênio expirado, indicada como FEO₂
- Fração de dióxido de carbono inspirado, indicada como FICO₂
- Fração de dióxido de carbono expirado, indicada como FECO₂
Calculando o fluxo de ar inspirado
Muitos sistemas de circuito aberto medem diretamente o fluxo de ar expirado, mas não medem o fluxo inspirado da mesma forma. Nesse caso, é possível estimar o volume inspirado supondo que a quantidade de nitrogênio que entra e sai do corpo não se altera. Esse método é conhecido como transformação de Haldane.
Primeiro, calcule a fração de nitrogênio subtraindo as frações de oxigênio e dióxido de carbono de 1. Em seguida, calcule o volume inspirado: VI = VE × (1 − FEO₂ − FECO₂) ÷ (1 − FIO₂ − FICO₂). Mantenha cada fração de gás em formato decimal e não arredonde durante as etapas intermediárias.
- Calcule a fração de nitrogênio expirado: 1 − FEO₂ − FECO₂
- Calcule a fração de nitrogênio inspirado: 1 − FIO₂ − FICO₂
- Divida a fração expirada pela fração inspirada
- Multiplique o resultado por VE para obter VI
Calculando VO₂ e VCO₂
Quando VI e VE estão disponíveis nas mesmas condições, o consumo de oxigênio pode ser calculado como VO₂ = (VI × FIO₂) − (VE × FEO₂). A produção de dióxido de carbono pode ser calculada como VCO₂ = (VE × FECO₂) − (VI × FICO₂). Se o fluxo de ar for informado em litros por minuto, os dois resultados também serão expressos em litros por minuto.
O termo do dióxido de carbono inspirado às vezes é muito pequeno, mas não deve ser eliminado, a menos que o método de cálculo o considere especificamente desprezível. Manter o valor medido deixa a equação consistente. Use frações de gás sem arredondar e arredonde apenas o resultado final para um número razoável de casas decimais.
- Calcule VI se ele não tiver sido medido diretamente
- Multiplique cada valor de fluxo de ar pela fração de gás correspondente
- Subtraia o oxigênio expirado do oxigênio inspirado para encontrar VO₂
- Subtraia o dióxido de carbono inspirado do dióxido de carbono expirado para encontrar VCO₂
- Verifique se os dois resultados usam a mesma unidade e o mesmo período
Convertendo e comparando os resultados
Um valor em litros por minuto pode ser convertido em mililitros por minuto multiplicando-o por 1.000. Para expressar o VO₂ em relação à massa corporal, multiplique o valor em litros por minuto por 1.000 e divida pela massa corporal em quilogramas. O resultado é expresso em mililitros por quilograma por minuto.
Os valores relativos podem ajudar a comparar medições feitas em pessoas de diferentes tamanhos corporais, mas o cálculo não explica todas as diferenças entre os resultados. A intensidade do movimento, o padrão respiratório, a ingestão recente de alimentos e a estabilidade da leitura podem afetar o número. Compare leituras apenas quando as condições de medição forem razoavelmente semelhantes.
- L/min para ml/min: multiplique por 1.000
- VO₂ relativo: VO₂ em L/min × 1.000 ÷ massa corporal em kg
- Registre se a leitura foi feita em repouso ou durante o movimento
- Use a mesma unidade ao comparar sessões
Usando VCO₂ junto com o acompanhamento alimentar
A divisão de VCO₂ por VO₂ resulta na razão de troca respiratória, geralmente abreviada como RER. Essa razão reflete a combinação de carboidratos e gorduras usada naquele momento, mas não é uma leitura direta do alimento consumido mais recentemente. Esforço intenso, mudanças de intensidade e um padrão respiratório irregular podem dificultar a interpretação de uma leitura breve.
O acompanhamento alimentar registra a energia e os nutrientes consumidos, enquanto VO₂ e VCO₂ descrevem as trocas gasosas durante o período da medição. Proteínas e carboidratos fornecem cerca de 4 kcal por grama, enquanto a gordura fornece cerca de 9 kcal por grama, mas esses fatores teóricos não permitem reconstruir um resultado preciso de trocas gasosas. Considere o cálculo respiratório e o diário alimentar como fontes de contexto relacionadas, e não como medições intercambiáveis.
- Calcule o RER como VCO₂ ÷ VO₂
- Use valores obtidos no mesmo período
- Procure uma medição estável, em vez de se basear em uma única respiração atípica
- Anote a alimentação recente e o movimento ao analisar o resultado