Método Computacional de Análise da Dieta

Método Computacional de Análise da Dieta
Marcio Almeida Mendes1, Rosane Beatriz Oliveira Severo2, Kelse Tibau de Albuquerque3, Jussara Resende
Simão 4
1
Graduando, 8º semestre de Ciência da Computação (C.C.) do Centro Universitário Nove de Julho
(UNINOVE), Brasil.
2
Analista de Sistemas, doutoranda em engenharia de sistemas eletrônicos (PSI-EP-USP, 1999), mestre em
Ciência da Computação (CPGCC-UFRGS, 1996), especialista em Análise de Sistemas (IF-PUC-RS, 1987),
professora CC-UNINOVE.
3
Nutricionista, doutoranda em Ciencias (UNIFESP, 2002), mestre em Nutrição (UFRJ,1999), especialista
em Dietoterapia (UFF, 1995), professora do curso de Nutrição, UNINOVE, Brasil.
4
Graduando, 4º semestre CC-UNINOVE, Brasil.
Resumo - É apresentado um método computacional, que compreende a análise da dieta e pretende facilitar
o seu cálculo, atendendo as necessidades dos alunos e professores de dietética do curso de Nutrição.
Palavras-chave: Método para análise da dieta, Informática aplicada à nutrição.
Abstract - This paper shows a method computational that it understands the module of analysis of diet that it
takes care of the necessities of students and teachers of diet course of Nutrition. The official language is
Portuguese.
Key-words: Analysis of diet using computation, Informatics applied to nutrition.
Introdução
A “UNINOVE” carece de um sistema
automático, para apoio aos professores em sala
de aula, ocasião em que os alunos de Nutrição
gastam muito tempo em cálculos, no processo
chamado análise de dieta. Existe uma
realimentação dos dados de entrada do processo
para o recálculo de uma dieta, sendo este um
processo manual e suscetível a erros.
Como trabalho de conclusão de curso
(TCC) de CC, quer-se desenvolver o protótipo de
um sistema para automatização do método de
ensino, cotidianamente, praticado pela professora
co-orientadora em todas as disciplinas do curso
de Nutrição da UNINOVE, que desenvolvem
análise de dietas, para citar Dietética Normal I, II.
Pretende-se que seu desenvolvimento seja
implementado em código aberto.
Uma dieta, a ser prescrita, é o resultado
de basicamente duas etapas: avaliação
nutricional,
composta
da
avaliação
antropométrica; e planejamento dietético e
análise da dieta. Relacionadas estas duas etapas,
foi eleita a etapa da análise da dieta para estudo
e desenvolvimento de um método computacional
para implementá-la.
Metodologia
Na disciplina de Nutrição Normal I, no
curso de Nutrição, da UNINOVE, os alunos
deparam-se com as atividades de análise da
dieta, utilizando a planilha, ANEXO - I, que inicia
com os alimentos e suas quantidades
subdivididas em dois grandes grupos: os
macronutrientes e os micronutrientes. Para
efetuar uma análise nutricional tem-se os itens:
alimentos, quantidade, glicídio, proteína bruta,
utilização líquida de proteína (NPU), proteína
líquida, lipídios, e /ou os micronutrientes, cálcio,
ferro, vitamina A, vitamina B, vitamina C, por
exemplo.
Para calcular a quantidade proporcional
dos macronutrientes escolhidos, tais como
glicídio, proteína bruta e lipídio, precisa-se das
quantidades dos alimentos propostos, valor e a
quantidade do nutriente, obtidos da tabela de
composição de alimentos, que correspondem a
100g (cem gramas), geralmente, com exceção
dos micronutrientes: Cálcio, Fósforo, Ferro,
Vitamina A, B, C e outros, que utilizam miligrama
(mg) e milicentigrama (mcg). No caso da proteína
líquida utiliza-se o valor do NPU, de acordo com
tabela de fatores de utilização protéica tabela 1
citado por FAUSTO (2003), multiplicando-a pela
proteína bruta.
Tabela 1 – Índices de Utilizações
Líquidas de Proteínas.
NPU
Animal
Leguminosas
Cereais
Fator
0,7
0,6
0,5
Ao efetuarmos o cálculo utilizam-se
algumas das definições, como indicado na tabela
(2).
Tabela 2 – Tabela de Siglas utilizadas
Fator do nutriente
Gasto energético total
Glicídio
Gramas
Gramas por quilo de Peso Teórico
Lipídio
Milicentigrama
Miligrama
Quantidade macronutrientes ou
micronutrientes
Primeiro
valor
do
nutriente
proposto
Proteína Bruta
Proteína Líquida
Peso teórico
Quantidade do alimento padrão
definido pela tabela de nutrientes.
Quantidade do alimento proposto.
Quantidade do nutriente da tabela
de nutrientes.
Quantidade do Nutriente do
proposto.
Quilocaloria
Total de nutriente proposto
Ultimo valor do nutriente proposto
Unidade de Medida utilizada.
Utilização líquida de proteína
Valor energético total
Tomando-se, por exemplo, o 150g de Pão
de Batata, usando a tabela do ENDEF (1996),
como referência.
Tabela 3 Valores dos nutrientes do pão de
batata estipulados pelo ENDEF.
(Fn)
(GET)
(G)
(g)
(g/kpt)
(L)
(mcg)
(mg)
Nutrientes
Glicídio
Proteína
Lipídios
Valor
58,2
8,2
0,95
Calculando proporção de glicídio utilizando
a equação (2).
150( g ) * 58,2( g )
QGap ( g ) =
100( g )
(n)
(Pvnp)
(PB)
(PL)
(Pt)
QGap( g ) = 87,3 g
(Qapdtn)
Calculando proporção de Proteína.
Proteína Bruta: (3)
150( g ) * 8, 2( g )
QPBap ( g ) =
100( g )
(Qap)
(Qntn)
(Qnap)
(Kcal)
(Tnp)
(Uvnp)
(u)
(NPU)
(VET)
QPBap( g ) = 12,3 g
Proteína liquida: (4)
QPLap ( g ) = 12,3( g ) * 0,05
QPLap( g ) = 0,615g
Como calcular
A regra de três simples é aplicada para
obter a proporcionalidade dos nutrientes como
representa a equação (1):
Calculando proporção de lipídio utilizando
a equação (5).
Lipídio: (5)
Qnap(u ) =
Qap(u ) * Qntn(u )
Qapdtn(u )
(1)
Fórmula aplicada a cada nutriente ficaria
como indicada abaixo:
Qap ( g ) * QGtn( g )
QGap ( g ) =
(2)
Qapdtn( g )
QPBap ( g ) =
Qap ( g ) * QPBtn( g )
Qapdtn( g )
QPLap ( g ) = QPBap ( g ) * NPU
QLap ( g ) =
Qap ( g ) * QLtn ( g )
Qapdtn ( g )
(3)
(4)
(5)
QLap( g ) =
150( g ) * 0,95( g )
100( g )
QLap ( g ) = 1,425 g
Prescrição dietética
Na prescrição dietética é definido o gasto
energético total ou valor energético total (VET)
proposto ”Ótimo” e o real. GET proposto será o
objetivo a ser atingido e o GET real o que
realmente foi alcançado ou calculado.
Em suas composições há percentual,
quantidade em gramas, quilocaloria, total de
glicídios /carboidratos, lipídios e gramas por quilo
de peso teórico do individuo.
Tabela 4 - fatores para distribuição de
nutrientes.
Nutrientes
Glicídio
Proteína
Lipídios
Fator (Fn)
4
4
9
Utilizando a formula (6) obtém-se o total do
nutriente, o total de kcal do nutriente será obtido
utilizando fórmula (7) se orientando pela tabela
(4), com valores propostos por FAUSTO (2003),
que possibilitará obter o percentual equivalente
aplicando a equação (8), para o cálculo da
relação peso teórico total de nutriente aplicando a
equação (10).
Tnp ( g ) =
Pvnp
∑
(6)
Uvnp
TnpKcal = Tnp ( g ) * Fn
Tnp (%) =
TnpKcal ( g )
* 100
GET
g / kgpt =
Tnp ( g )
Pt
(7)
(8)
(10)
Resultados
Apresentamos
uma
sugestão,
uma
especificação narrativa, ou, um fluxo geral para
implementação do método computacional a ser
desenvolvido no TCC.
Considerando um dado a planilha (ANEXO1) que compreende:
a. cabeçalho - com base no planejamento
do cardápio, são informados os dados de entrada
formados pela prescrição dietética esperada, a
ser observada ou o objetivo a ser atingido. Na
prescrição dietética estão relacionados os dados
GET, cuja unidade é caloria por kilo (kcal).
Também, os macronutrientes proteína, glicídio e
lipídio, apresentados, um a um, em percentuais,
caloria por kilo (kcal), grama (g) e kilograma por
peso teórico (g/kg PT). Ao final do processo de
simulação e cálculo da dieta, são apresentados
os resultados obtidos ou reais, para citar, o GET
real, nas respectivas unidades.
b. linha detalhe - são apresentados:
1. alimentos - são relacionados, em
conformidade com o planejamento do cardápio,
com as respectivas quantidades;
2. quantidade - é relacionada, alimento a
alimento, usando a unidade adequada, por
exemplo, a grama.
3. os macronutrientes e os micronutrientes,
são escolhidos ou selecionados pelo usuário, por
exemplo:
3.1.1. glicídio - são relacionados, em
gramas, a composição do macronutriente glicídio,
alimento a alimento; Usa-se a equação (2).
3.1. 2. proteína - o macronutriente proteína,
em gramas, que compõem o alimento, é um
campo, da planilha, composto de três subcampos:
3.1.2.1. proteína bruta - obtida, por meio do
uso da equação (3);
3.1.2.2. NPU - é um índice, obtido pela
pesquisa da tabela 1;
3.1.2.3 proteína líquida - é obtida, por meio
do uso da equação (4), que multiplica o NPU pela
quantidade da proteína bruta;
3.1.3. lipídio - são relacionados, em
gramas, a composição do macronutriente lipídio,
alimento a alimento, obtido por meio do uso da
equação (5);
3.2.1. cálcio - o micronutriente cálcio, em
miligramas, é obtido por meio da equação (1),
com o nome quantidade de cálcio do alimento
proposto (Qcap), onde o micronutriente n é
representado pela letra c, com a respectiva
unidade (u);
3.2.2. fósforo - o micronutriente fósforo, em
miligramas, é obtido por meio da equação (1),
com o nome quantidade de fósforo do alimento
proposto (Qfap), onde o micronutriente n é
representado pela letra f, com a respectiva
unidade (u);
3.2.3. vitamina A - o micronutriente
vitamina A, em miligramas, é obtido por meio da
equação (1), com o nome quantidade de vitamina
A do alimento proposto (QVAap), onde o
micronutriente n é representado pelas letras VA,
com a respectiva unidade (u);
3.2.4. vitamina B - o micronutriente
vitamina B, em miligramas, é obtido por meio da
equação (1), com o nome quantidade de vitamina
B do alimento proposto (QVBap), onde o
micronutriente n é representado pelas letras VB,
com a respectiva unidade (u);
3.2.5. vitamina C - o micronutriente
vitamina C, em miligramas, é obtido por meio da
equação (1), com o nome quantidade de vitamina
C do alimento proposto (QVCap), onde o
micronutriente n é representado pelas letras VC,
com a respectiva unidade (u);
Com o fechamento das respectivas colunas
e os respectivos totais destas e a obtenção do
GET Real e macronutrientes realizados, encerrase o processamento inicial da planilha de análise
de dieta.
Procede-se com a análise dos resultados
obtidos GET real em confrontação como GET
esperado. O sistema decide, caso o GET real
seja maior ou igual a 95% que o GET esperado, a
dieta calculada é adequada. O usuário pode
selecionar ou escolher o índice de aceite deste
resultado apurado, maior ou menor que 95%,
sendo este assumido pelo sistema normalmente.
Caso contrário, isto é, o resultado obtido
pelo sistema seja menor que 95%, o sistema
procede ao recálculo da dieta, com base no
recálculo e redistribuição dos macronutrientes
calculados previamente.
Discussão e Conclusões
O presente trabalho será implementado
com base nesta especificação, como um protótipo
para testes na UNINOVE e em instituições
hospitalares, como o Hospital Sanatório Partenon,
em Porto Alegre, RS. Desta forma será avaliada a
presente especificação do ponto de vista de seu
uso prático.
Inúmeros detalhes como o tipo de
estruturas de dados a serem utilizados como as
respectivas técnicas de programação a serem
empregadas, por exemplo, para busca de um
item em tabelas, como a ENDEF são formas que
ainda estão em discursos no sentido da busca da
melhor alternativa aplicável.
Uma discussão muito interessante é a
alimentação de uma tabela de composição de
alimentos, contínua e progressiva, conforme a
necessidade do usuário, isto é, pode-se usando
uma aplication program interface (API) de um
banco de dados escolhido, implementar um
módulo de criação e manutenção, atualização
desta nova tabela de composição de alimentos,
atrelada ao sistema, resolvendo, assim, um
gargalo observado nos sistemas atuais, onde as
tabelas de composição de alimentos são
incompletas ou insatisfatórias devido ao pequeno
número de alimentos cadastrados.
Sem dúvida, cabe mencionar a questão
do ferramental de desenvolvimento do sistema,
pretende-se desenvolver os programas utilizando
o C++, da Borland Software Corporation para a
criação da interface gráfica, acrescido da
linguagem C, básica e perl para a versão web.
Outra discussão, igualmente interessante,
que advém da filosofia de implementação,
corrente, do software livre, é a idéia, praticada
desde já, no que se refere a este artigo e a
presente proposta de especificação do sistema,
onde é apresentada, abertamente, a presente
proposta para discussão na comunidade
interessada, aberta a sugestões e críticas. E, da
mesma forma, pretende-se atuar com a
implementação, utilizando código aberto, em
conformidade com a Gnu Public License (GPL) .
Agradecimentos
Agradeço a Deus por ter possibilitado a
conclusão desse artigo, apesar das dificuldades
enfrentadas. Agradeço também a compreensão
da minha família, namorada Daniela e a
colaboração da Jussara, profa Rosane e profa
kelse, que contribuiu grandemente para esse
trabalho fosse realizado.
Referências
1.
Livros
Fausto, M.A. (2003), Planejamento de dietas e
da alimentação. Rio de Janeiro: Revinter, v.1
138p.
IBGE, Tabela de Composição de Alimentos. 4.
ed. - Rio de Janeiro: IBGE, 1996.
138p.
Alves, William Pereira, C++ Builder 6: Desenvolva
aplicações para windows. São Paulo: Èrica, 2002.
438p.
Free Software Foundation, Inc. "GNU General
Public License."
[http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html], Julho 2004.
Contato
Marcio Almeida Mendes
Analista de Sistemas Tecnologia da Informação
(UNINOVE).
Av. Dr. Adolfo Pinto, 109.
Barra-Funda São Paulo-SP.
Tel: 3665-9051
Email: [email protected]
[email protected]
Ficha de Análise de Dieta
GET Proposto:
Proteína:
Glicídio:
Lipídio:
kcal
% Kcal
% Kcal
% Kcal
g
g
g
GET REAL:
Proteína:
Glicídio:
Lipídio:
g/kgPT
g/kgPT
g/kgPT
kcal
%
%
%
Kcal
Kcal
Kcal
g
g
g
g/kgPT
g/kgPT
g/kgPT
Proteína (g)
Alimento
Qtde Glicídio
bruta
(g)
(g)
ANEXO -1 Ficha de análise de dieta
NPU
líquida
Lipídio Cálcio Fósforo Ferro
Vitamina A Vitamina B
(mg) (mg) (mg)
(g)