Limiares metabólicos

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APTIDAO 
AERÓBIA
DESEMPENHO ESPORTIVO, 
SAÚDE E NUTRIÇÃO
\ORGANIZADORES
Rômulo Bertuzzi 
Patrícia Chakur Brum 
Christiano Robles Rodrigues Alves 
Adriano Eduardo Lima-Silva
\
\
I
i
I
I
 i
Manole ia
Limiares mefobólicos
Rômulo Bertuzzi 
Renata Gonçalves Silva 
Adriano Eduardo Lima-Silva
INTRODUÇÃO
Como apresentado no capítulo anterior, embora o V02máx tenha sido o 
primeiro índice fisiológico relacionado com o desempenho em esportes pre­
dominantemente aeróbios, parece que ele não é capaz de detectar algumas 
mudanças que ocorrem mediante o treinamento físico6 e pode não ser o me­
lhor preditor do desempenho em grupos homogêneos de atletas em termos 
de aptidão física4,13. Além disso, para a mensuração do V02máxé necessário 
que o indivíduo atinja a exaustão, o que pode depender da sua motivação 
ou, no caso de populações especiais (p. e\\: cardiopatas), pode ocorrer efeitos 
indesejáveis induzidos pela fadiga15. Dessa forma, outros índices fisiológicos 
submáximos mensurados durante um teste progressivo, tais como os limiares 
metabólicos, foram propostos ao longo dos anos17,20. Acredita-se que, além de 
serem bons preditores do desempenho22, os limiares metabólicos são capazes 
de refletir as adaptações promovidas pelos treinos de longa duração6,8,12.
88 Aptidão aeróbia
Estudos prévios têm demonstrado que os limiares metabólicos estavam 
associados com o desempenho em atividades predominantemente aeróbias. 
Yoshida25 observou que os limiares metabólicos, os quais foram determinados 
a partir de diferentes concentrações de lactato sanguíneo, estavam associados 
com o desempenho no teste de corrida de 12 minutos. Por sua vez, Tanaka e 
Matsuura21 demonstraram que o limiar metabólico determinado a partir do 
aumento sistemático das concentrações sanguíneas de lactato sobre os valo­
res de repouso era o melhor preditor do desempenho de maratonistas bem 
treinados (o tempo médio dos atletas na maratona foi de 2 h 37 min e 21 s). 
Mais recentemente, Rabadán et al.H demonstraram que o segundo limiar 
metabólico era um dos principais parâmetros fisiológicos que diferenciava os 
corredores fundistas de elite dos corredores meio-fundistas de elite. Dessa for­
ma, os limiares metabólicos têm sido amplamente utilizados para avaliação e 
diagnóstico da condição física de atletas fundistas.
LIMIARES METABÓLICOS E TREINAMENTO FÍSICO
Acredita-se que os limiares metabólicos também possam ser utilizados para 
a prescrição do treinamento físico. Yoshida, Suda e Takeuchi26 analisaram 
o impacto de 8 semanas de treinamento contínuo realizado na intensidade 
do limiar metabólico determinado a partir da concentração sanguínea de 4 
mmol-L'1 de lactato. Esses pesquisadores observaram que o grupo de sujei­
tos que foram submetidos ao treinamento apresentou uma melhora estatis­
ticamente significante de 4% na economia de movimento, 37% nesse limiar 
metabólico e 14% no VO,máx. Em linhas gerais, tem sido proposto que 
tipo de treinamento pode maximizar a capacidade oxidativa da mitocôndria, 
o que atrasaria a necessidade de ressintetizar as moléculas de ATP pelo meta­
bolismo anaeróbio lático26. Adicionalmente, acredita-se que os limiares meta­
bólicos sejam capazes de delimitarem três fases do esforço físico que possuem 
características metabólicas distintas17. A Tabela 7.1 apresenta um modelo teó­
rico acerca das intensidades, das demandas cardiovascular, metabólica e do 
tipo de treinamento que caracterizam essas fases do esforço físico.
Skinner e McLellan17 propuseram que, durante a fase I, o oxigênio é ex­
traído pelos tecidos, sobretudo pelo músculo esquelético, resultando em uma 
menor fração expirada de oxigênio (FE02). De forma similar, o C02 é produ­
zido pela oxidação dos substratos energéticos estimulando o centro respirató­
rio localizado no SNC, o qual aumenta de forma linear a ventilação minuto
esse
Limiares metabólicos 89
Tabela 7.1 Modelo teórico acerca das infensidades, das demandas cardiovascular, me- 
tabólica e do tipo de treinamento que caracterizam as fases do esforço físico delimitadas 
pelos limiares metabólicos
[ ;■Fase-I» Fase II iFa$e«lll)
Intensidade
máxima
(%VQ2máx)
50 a 60 70 a 90 100
Frequência 
cardíaca (bpm)
130 a 150 160 a 180 190 a 220
Demanda
metabólica
• Recrutamento de 
fibras dos tipos I 
e lia
• Maior oxidação de 
carboidrato
• Lactafo sanguíneo 
3,5 a 4,0 mmol-L'1
• Recrutamento de 
fibras dos tipos I, 
lia e llb
• Maior oxidação de 
glicogênio muscular
• Lactato sanguíneo 
8,0 a 12,0 mmol-L'1
• Recrutamento 
preferencial de 
fibras do tipo I
• Maior oxidação de 
lipídeo
• Lactato sanguíneo 
1,6 a 2,0 mmol-L-1
• Intervalado com 
alta intensidade
Tipo de 
treinamento
• Contínuo com curta 
duração e alta 
intensidade
• Intervalado 
com moderada 
intensidade
• Regenerativo
• Contínuo com 
longa duração e 
baixa intensidade
V02máx = consumo máximo de oxigênio.
Fonte: adaptado de Skinner e Maclellan17; Faude, Kindermann e Meyer8, Meyer et al.12.
(VE) com o intuito de eliminar o CO, para o ambiente. Isso resulta em um 
aumento contínuo na fração expirada de CO, (FECO,). Como a demanda 
energética é quase que exclusivamente atendida pelo metabolismo oxidativo 
nessa intensidade2, também observa-se pouca produção de lactato durante a 
fase I.
A fase II se inicia a partir de um pequeno aumento na produção do lactato 
sanguíneo de aproximadamente 2,0 mmol-L'1, podendo atingir valores entre 
3,5 e 4,0 mmol-L'1 ao fim dessa fase. Isso deve ocorrer em virtude do metabo­
lismo oxidativo não atender plenamente à demanda energética imposta du­
rante o exercício20. Dessa forma, há um pequeno aumento da contribuição do 
metabolismo anaeróbio, resultando na formação do lactato. O lactato tem os 
seus íons H+ tamponados pelo sistema de bicarbonato sanguíneo com a par­
ticipação da enzima anidrase carbônica15. Essa reação resulta na formação de 
ácido carbônico, que se dissocia em H,0 e CO,12, levando à produção “não 
metabólica” de CO,. A denominação “não metabólica” ou “excesso de CO,”
90 Aptidão aeróbia
é empregada para indicar a existência de uma fonte secundária de produção 
de CO, que não está diretamente relacionada com a oxidação dos substratos 
energéticos (p. ex.: tamponamento via bicarbonato sanguíneo). Por sua vez, 
essa nova fonte produtora de CO, resultará em uma série de ajustes no orga­
nismo, haja vista que esse gás é capaz de estimular o controle respiratório por 
meio dos corpos carotídeos12. Inicialmente, o sistema de controle respiratório 
tende a compensar esse aumento estimulando a VE com o objetivo de eli­
minar o CO, para o ambiente15. Isso é evidenciado pela primeira quebra da 
linearidade na relação entre a VE e a intensidade do exercício físico. Como 
esse aumento na V£ não ocorre prioritariamente para aumentar a ressíntese 
da ATP via metabolismo aeróbio, observa-se que no início da fase II existe um 
aumento desproporcional da VE em relação ao VO, (ou equivalente ventilató- 
rio de oxigênio = VE/VO,), bem como uma elevação da FE02. Em outras pa­
lavras, o aumento desproporcional da VE, ocasionado pela elevação do CO,, 
faz com que uma parte do oxigênio que chega aos alvéolos seja devolvida ao 
ambiente, haja vista que ele não será utilizado para a ressíntese da ATP.
Por sua vez, a fase III é caracterizada pelo aumento exponencial das con­
centrações sanguíneas de lactato, iniciando com valores a partir de 3,5 e 4,0 
mmoM'1 podendo atingir concentrações entre 8,0 e 12,0 mmol-L/1 ao fim des­
sa fase. Isso resulta no aumento exacerbado da produção de CO, via tampo­
namento de bicarbonato sanguíneo e, consequentemente, no segundo ponto 
de quebra da linearidade na relação entre a VE e a intensidade do exercício 
físico. Essa resposta da VE é considerada uma tentativa de o organismo pre- 
sistema de tamponamento sanguíneo, haja vista que a produção de 
lactato é maior que a sua capacidade de tamponar os íons H+, oriundos da 
formação desse metabólito15. Todavia, embora a VE aumente consideravel­
mente, a capacidade de oorganismo eliminar o CO, não é proporcional ao 
aumento da V£. Isso gera uma redução na FECO,, bem como um aumento 
superior da VE em relação ao volume de C02(ou equivalente ventilatório de 
dióxido de carbono = VE/VC02). Como esse aumento desproporcional da VE 
ocorre no intuito de eliminar o excesso de CO,, e não necessariamente para 
aumentar a ressíntese da ATP via metabolismo oxidativo, também se observa 
na fase III um aumento na FE02.
servar o
Limiares metabólicos 91
MÉTODOS DE IDENTIFICAÇÃO E TERMINOLOGIAS
Historicamente, muitos métodos de identificação e terminologias foram pro­
postos para caracterizar os limiares metabólicos que delimitam essas fases 
do esforço físico. E possível localizar cerca de 25 diferentes conceitos dos 
limiares metabólicos determinados somente pela análise do lactato8. Além 
disso, também é possível encontrar na literatura científica um número eleva­
do de propostas de métodos que empregaram a análise das trocas gasosas23, da 
frequência cardíaca5, da variabilidade da frequência cardíaca11, da potência 
externa1, com ajustes matemáticos16 e mensuração da PSE6. Em relação a 
terminologias e métodos de identificação mais tradicionais12,20, cabe destacar:
• Limiar aeróbio: refere-se à intensidade do exercício em que se observa um 
acúmulo de 2 mmol-L'1 de lactato sanguíneo. Muitas vezes, ele é utilizado 
como sinônimo do limiar de lactato ou limiar ventilatório.
• Limiar de lactato: refere-se à intensidade do exercício onde em que se 
observa um substancial aumento nas concentrações sanguíneas de lactato. 
Frequentemente, ele é detectado pelo aumento de 1 mmol-L'1 nas con­
centrações de lactato acima dos valores de repouso.
• Limiar ventilatório: refere-se a intensidade do exercício físico em que se 
observa o primeiro aumento não linear da VE. Todavia, como eventual­
mente a determinação de um ponto claro de quebra de linearidade da 
VE pode ser difícil de ser observado, outras variáveis fisiológicas derivadas 
das trocas gasosas têm sido utilizadas de forma adicional para identificar 
o limiar ventilatório. Entre as principais variáveis, cabe destacar: quebra 
da linearidade do VE/V02 sem concomitante aumento no VE/VC02, pri­
meiro aumento na EE02e primeiro aumento desproporcional da razão de 
trocas respiratórias.
• Limiar anaeróbio: é caracterizado pela intensidade do exercício em que 
o V02não é capaz do atender a toda a demanda energética imposta pela 
tarefa analisada. Como apresentado a seguir, essa terminologia foi utili­
zada para representar os limiares que delimitam tanto o início da fase II 
quanto da III. Atualmente, existe um consenso que esse limiar representa 
exclusivamente o início da terceira fase do esforço físico. Muitas vezes, ele 
é utilizado como sinônimo do máximo estado estável de lactato, ponto de 
acúmulo de lactato sanguíneo e ponto de compensação respiratório.
92 ApUdõo oeróbia
• Máximo estado estável de lactato: refere-se à máxima intensidade do exer­
cício em que se observa a estabilização das concentrações sanguíneas de 
lactato. Por sua vez, a estabilização das concentrações sanguíneas de lac­
tato é determinada pelo acúmulo menor que 1 mmol-L’1 entre o 20 e 30° 
minuto de exercício de carga constante. Esse ponto representaria o máxi­
mo de equilíbrio entre a produção e a remoção do lactato muscular. Ele 
c considerado pela maior parte da comunidade científica como o método 
padrão-ouro para a determinação do limiar anaeróbio.
• Ponto de acúmulo do lactato sanguíneo (em inglês: onset of blood lactate 
accumulation ou OBLA): é representado pela intensidade do exercício 
físico em que se observa o acúmulo de lactato sanguíneo entre 3,5 e 4,0 
mmol-L*1. O valor fixo de 3,5 mmol-L*1 de lactato sanguíneo é utilizado 
preferencialmente em protocolos que possuem estágios com duração de 
3 minutos, ao passo que o valor fixo de 4,0 mmol-L'1 de lactato sanguíneo 
é utilizado preferencialmente em protocolos que possuem estágios com 
duração de 5 minutos.
• Ponto de compensação respiratório (PCR): refere-se à intensidade do exer­
cício físico em que se observa o segundo aumento não linear da VE. Toda­
via, como eventualmente um segundo ponto claro de quebra de lineari­
dade da VE pode ser difícil de ser determinado, outras variáveis fisiológicas 
derivadas das trocas gasosas têm sido utilizadas de forma adicional para 
identificar o PCR. Entre as principais variáveis, cabe destacar: aumento 
sistemático do V£/VC02, queda na FECO, e segundo aumento despropor­
cional da RER.
Não obstante, esse número elevado de terminologias e métodos de iden­
tificação pode produzir equívocos conceituais, sobretudo porque, em alguns 
casos, a mesma terminologia foi proposta por diferentes pesquisadores para 
descrever as diferentes zonas de transição das fases do esforço físico. Por exem­
plo, as terminologias “limiar aeróbio” e “limiar anaeróbio” talvez tenham sido 
aquelas que se tornaram as mais populares em nosso país. Elas foram propos­
tas por Kindermann, Simon e Keul10 quando sugeriram as suas identificações 
a partir das concentrações sanguíneas de lactato de 2 e 4 mmol-L1, respectiva­
mente. Entretanto, no início da década de 1960, Wasserman e Mcllroy25 uti­
lizaram a terminologia “limiar anaeróbio” para descrever uma intensidade do 
esforço próxima à concentração de 2 mmol-L*1 lactato sanguíneo. Em outras
Limiares metabólicos 93
palavras, a mesma terminologia foi utilizada ao longo dos anos para represen­
tar os inícios das fases II ou III. Nesse sentido, Ribeiro15 reuniu as principais 
terminologias encontradas na literatura e chamou a atenção para as possíveis 
interpretações equivocadas às quais a sobreposição dessas terminologias pode 
levar (Figura 7.1).
Essa similaridade na utilização do termo “limiar anaeróbio” como marca­
dor do início da fase II ou da fase III se deve ao fato das diferentes interpreta­
ções que foram dadas ao acúmulo de lactato sanguíneo durante o exercício. 
Alguns autores assumiram que uma pequena elevação nas concentrações 
sanguíneas poderia representar a anaerobiose25, enquanto que para outros o 
lactato deveria aumentar expressivamente para representar a anaerobiose9. 
Em outras palavras, pode-se observar que a utilização da palavra “anaeróbio” 
assumia uma relação entre a produção de lactato e a anaerobiose14 e que os
r10300-1
Limiar anaeróbio
(Kir*áe»monn 1979]Limiar anaeróbio(Wavjermon 1964)
-9
Inicio do acúmulo de lactato sanguíneo 
(Jocobs I981|
Limiar aeróbio-anaeróbio / 
(Mod« 10611 /
Limiar aeróbio
(Kindermonn 1979)250-
-8
Limiar aeróbio-anaeróbio 
(Hollmon 1961)
-7
200-
-6 5-
n
ÍT
-5 °1 150-
3>“
-4 ?_
100-
-3
-2
50-
-1FASE IIIFASE I FASE II
.0
8 19 20 2118179 1610 11 1512 13 14
Intensidade (km.h')
Figura 7.1 Respostas fisiológicas e terminologias empregadas na caracterização dos li­
miares metabólicos que delimitam as fases do esforço físico. A resposta da ventilação minuto 
(VE) ®m virtude da progressão da intensidade do exercício está representada pela linha cinza, 
ao passo que as concentrações sanguíneas de lactato estão representadas pela linha preta. 
Fonte; adaptada de Ribeiro15.
94 Aptidão aeróbia
pesquisadores adotaram o termo “limiar anaeróbio” a partir das suas mudan­
ças no organismo. Durante muito tempo, a produção do lactato muscular foi 
considerada um produto final da degradação parcial do glicogênio muscular, 
em razão da baixa disponibilidade do oxigênio mitocondriaP. Entretanto, essa 
relação causai tem sido reformulada. Por exemplo, algumas evidências indi­
caram que, ao induzir a redução de aproximadamente 22% do consumo de 
oxigênio das fibras musculares estimuladas eletricamente, as concentrações 
de lactato são mantidas semelhantes à situação controle19. Adicionalmente, 
Stainsbv18 demonstrou que, em alguns estudos realizados com animais, foram 
observados aumentos da produção do lactato sem a alteração da pressão de 02 
no fluxo sanguíneo muscular.
Nesse sentido, independentemente da fase do esforço físico que ele de­
limita, a terminologia“limiar anaeróbio” poderia sugerir uma interpretação 
inapropriada acerca do perfil metabólico do exercício realizado acima desse 
índice fisiológico91’. Embora muitos cientistas do esporte e treinadores sai­
bam que acima do “limiar anaeróbio” ainda existe a predominância do me­
tabolismo aeróbio, não é raro encontrarmos profissionais que possuem uma 
visão contrária a essa. Isso se deve, sobretudo, ao fato de existirem poucos 
estudos que estimaram o perfil do metabolismo energético ao longo de um 
teste progressivo até a exaustão. Dessa forma, recentemente, nós conduzimos 
um estudo que estimou as contrições dos metabolismos anaeróbio lático e 
aeróbio durante um teste progressivo até a exaustão2. Os principais resultados 
desse estudo estão presentes na Figura 7.2. Como se pode observar, houve 
a predominância do metabolismo aeróbio durante todo o teste. Isso sugere 
que a transição dos metabolismos ocorre de uma forma lenta e que a predo­
minância do metabolismo anaeróbio deve ocorrer apenas em intensidades 
acima do VO,máx. Isso corrobora prévias proposições de que talvez não exista 
um “limiar” que demarque claramente o início da transição do metabolismo 
aeróbio para o metabolismo anaeróbio lático15.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Acredita-se que os limiares metabólicos sejam capazes de refletir as adapta­
ções promovidas pelos treinos de longa duração, além de serem bons predito- 
res do desempenho6,8,12. Adicionalmente, embora eles tenham sido propostos 
a partir de uma possível relação causai entre o metabolismo energético e o 
sistema cardiorrespiratório, alguns estudos têm reportado que as intensidades
Limiares mefabólicos 95
—Metabolismo aeróbio
Metabolismo onaeróbio lótico
100-1sr
o
'(D 80-
05
Limiar aeróbio 
(2 mmol.l1 de lacfalo)
ai
5
O
E 60“
-Q
E 40-
O Limiar onaeróbio 
(4 mmol.l'1 de lactalo)“O<8
.y 20-
.8
£
§ fíu o-
7 nr"1 714 ■ 1*6 ■ i-a
Velocidade (km.h-1)
Figura 7.2 Estimativa das contribuições dos sistemas energéticos durante um teste progres­
sivo até a exaustão.
Fonte: adaptado de Bertuzzi et al.2.
Os limiares "aeróbio" e "onaeróbio" foram determinados de acordo com Kindermann et al.10 que 
propuseram as concentrações de lactato sanguíneo de 2 e 4 mmol-H, respectivamente.
* = estatisticamente maior que a contribuição do metabolismo onaeróbio lótico (P < 0,05).
do esforço podem ser diferentes quando os limiares são identificados pelas 
concentrações sanguíneas de lactato ou pelas trocas gasosas12,15. Essa possível 
dissociação pode ocorre porque muitas variáveis fisiológicas, tais como o au­
mento da temperatura corporal e do potássio extracelular, podem estimular a 
resposta da VE durante o exercício físico12,20.
Consequentemente, a relação entre a VE e as concentrações sanguíneas 
de lactato pode ser afetada por outras variáveis intervenientes. Dessa forma, 
existe uma tendência de os limiares metabólicos determinados pelas trocas 
gasosas superestimarem a intensidade do exercício quando comparados com 
os limiares metabólicos determinados pelas concentrações sanguíneas de lac- 
tato12. Do ponto de vista prático, isso indica que, embora existam relatos 
literatura que indiquem que ambas as formas de identificação dos limiares 
metabólicos estão relacionadas com o desempenho em esportes predominan-
na
96 Aptidão aeróbia
temente aeróbios11. esses métodos de identificação dos limiares metabólicos 
não deveríam ser utilizados de forma intercambiável.
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