APTIDÃO CARDIORRESPIRATORIA AVALIAÇÃO

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Londrina - Paraná 
2019 
 
 
 
 
 
 
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO-SENSU 
MESTRADO PROFISSIONAL EM EXERCÍCIO FÍSICO NA PROMOÇÃO DA SAÚDE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELTON JHONY DE ALMEIDA 
 
 
 
 
 
 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: 
CONCEITOS, PROTOCOLOS E APLICAÇÃO 
ELTON JHONY DE ALMEIDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cidade 
ano 
AUTOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Londrina - Paraná 
2019 
 
 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: 
CONCEITOS, PROTOCOLOS E APLICAÇÃO 
 
 
 
 
Trabalho de conclusão final de curso apresentado à Universidade 
Pitágoras UNOPAR, Unidade JD Piza, como requisito parcial para 
a obtenção do título de Mestre Profissional em Exercício Físico na 
Promoção da Saúde. 
 
Orientador: Prof. Dr. Cosme Franklim Buzzachera 
 
AUTORIZO A REPRODUÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, 
POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, 
PARA FINS DE ESTUDO OU PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
Universidade Pitágoras UNOPAR 
Biblioteca Central 
Setor de Tratamento da Informação 
 
 
A447a De Almeida, Elton Jhony 
 Aptidão cardiorrespiratória: Conceitos, protocolos e aplicação / Elton 
Jhony de Almeida. Londrina: [s.n.], 2019. 
 97f. 
 
 Trabalho de Conclusão de Curso (Mestrado Profissional em Exercício 
Físico na Promoção da Saúde). Universidade Pitágoras UNOPAR. 
 Orientador: Prof. Dr. Cosme Franklim Buzzachera 
 
 1 – Exercício Físico – Relatório Técnico de Mestrado – UNOPAR 2 – 
Livro Eletrônico 3 – Aptidão Cardiorrespiratória 4 – Promoção da Saúde 5 
– Exercício Físico – Avaliação Física – I – Buzzachera, Cosme Franklim; 
Orient. II – Universidade Pitágoras UNOPAR. 
 
CDU 613.7 
Andressa Fernanda Matos Bonfim - CRB 9/1643 
 
 
 
 
 
ELTON JHONY DE ALMEIDA 
 
 
 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: 
CONCEITOS, PROTOCOLOS E APLICAÇÃO 
 
 
Trabalho de conclusão final de curso apresentado à Universidade Pitágoras UNOPAR 
Unidade JD Piza, como requisito para a obtenção do título de Mestre Profissional em 
Exercício Físico na Promoção da Saúde, conferido pela Banca Examinadora: 
 
 
 
_________________________________________ 
Prof. Dr. Cosme Franklim Buzzachera 
Universidade Pitágoras UNOPAR 
(Orientador) 
 
 
_________________________________________ 
Prof. Dr. Andreo Fernando Aguiar 
Universidade Pitágoras UNOPAR 
(Membro Interno) 
 
 
_________________________________________ 
Prof. Dr. Denílson de Castro Teixeira 
Universidade Estadual de Londrina 
(Membro Externo) 
 
 
_________________________________________ 
Prof. Dr. Dartagnan Pinto Guedes 
Universidade Pitágoras UNOPAR 
(Coordenador do Curso) 
 
 
 
 
Londrina, 27 de março de 2019. 
i 
 
DEDICATÓRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Dedico esse trabalho a Deus Pai, Deus Filho e Espirito 
Santo pelo dom da vida e pela oportunidade de concluir 
mais essa etapa em minha vida 
 
 
 
 
 
 
ii 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
 
 
Agradeço inicialmente a Deus por me abençoar e sempre me guiar meus passos nos 
diversos desafios que enfrentei e venci, e ainda, por me permitir concluir mais uma etapa 
acadêmica. 
 
Agradeço imensamente ao meu orientador Prof. Dr. Cosme Franklim Buzzachera, que além 
de me orientar com muita dedicação, carinho, ajuda, apoio, me aconselhou diversas vezes e ainda 
me possibilita grandes oportunidades, um verdadeiro mestre e amigo. 
 
Agradeço aos colegas do Grupo de Estudo e Pesquisa em Sistema Cardiorrespiratório & 
Exercício Físico, pela convivência prazerosa nas atividades desenvolvidas e apoiar nas coletas de 
dados da pesquisa que suporta o presente relatório técnico de conclusão de curso de Mestrado. 
 
Por fim, agradeço imensamente a minha família, principalmente minha esposa (Leonora 
Almeida) e minha avó (Maria das Dores), que não mediram esforços para que eu pudesse galgar 
mais essa etapa em minha vida acadêmica e profissional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iii 
 
DE ALMEIDA, Elton Jhony. Aptidão cardiorrespiratória: Conceitos, protocolos e aplicação. 
Trabalho de Conclusão Final de Curso. Mestrado Profissional em Exercício Físico na Promoção da 
Saúde. Universidade Pitágoras UNOPAR, Londrina, 2019. 
 
 
RESUMO 
 
 
A aptidão cardiorrespiratória é considerada um componente da aptidão física de manifesta importância, seja 
no âmbito da saúde ou da performance humana. A aptidão cardiorrespiratória relaciona-se com a capacidade 
individual para realizar exercício físico dinâmico, com duração prolongada, em uma intensidade moderada a 
vigorosa, refletindo, inclusive, a integridade anatômica e fisiológica dos sistemas respiratório, cardiovascular e 
musculoesquelético. Atualmente, reconhece-se que níveis baixos de aptidão cardiorrespiratório causados por 
um cotidiano pouco ativo pode predispor, em certos casos precocemente o surgimento e desenvolvimento de 
doenças crônico-degenerativas, não-transmissíveis, com potencial clínico para aumentar o risco de morte. A 
compreensão de conceitos básicos relacionados à aptidão cardiorrespiratória, como avaliá-la e orientá-la, de 
modo seguro e eficiente, tornou-se, assim, fundamental para profissionais da saúde que atuam em programas 
de reabilitação e prevenção primária e secundária. Neste contexto, elaborou-se a presente produção técnica, 
visando auxiliar profissionais da área da saúde prestadores de serviços de avaliação, prescrição, e orientação 
do exercício físico no âmbito do condicionamento físico aeróbico. A produção técnica, um livro eletrônico ou 
e-book, intitulado “Aptidão ardiorrespiratória: Teoria e prática”, aborda, inicialmente, mecanismos fisiológicos 
associados com a aptidão cardiorrespiratória e sua relação com a saúde e a performance humana. O material 
aborda, ainda, protocolos, clássicos e modernos, usados na avaliação da aptidão cardiorrespiratória, assim 
como fornece recomendações básicas no âmbito da prescrição e orientação do exercício físico no contexto 
do condicionamento físico aeróbico. A presente produção técnica, finalmente, é composta por um manuscrito 
científico original, intitulado provisoriamente “Does sex impacts psychophysiological responses to incremental 
exercise following transcranial direct current stimulation?”, a ser submetido para publicação no periódico 
“Brain Stimulation” (WEBQUALIS A2). 
 
Palavras-chave: Promoção da Saúde, Avaliação Física, Aptidão Física, Aptidão Cardiorrespiratória. 
 
 
 
 
iv 
 
DE ALMEIDA, Elton Jhony. Cardiorespiratory fitness: Definitions, protocols, and practical 
application. Master Dissertation. Professional Master in Exercise for Health Promotion. University 
Pitagoras UNOPAR, Londrina, 2019. 
 
 
ABSTRACT 
 
 
In the last decades, cardiorespiratory fitness has been recognized as a key component of physical fitness, with 
notable relevance in both health and athletic performance. Cardiorespiratory fitness is related to the individual 
capacity to perform prolonged, moderate-to-vigorous, dynamic exercise, reflecting, therefore, the structural 
and functional integrity of musculoskeletal, cardiovascular, and respiratory systems. It is currently recognized 
that low levels of cardiorespiratory fitness are directly associated with insufficiently active lifestyle, which, in 
turn, may predispose individuals to develop a number of chronic diseases with a clinical potential to increase 
risk of death. In this context, a better understanding of basic definitions associated to cardiorespiratory fitness, 
with emphasis on a safe and efficient assessment and prescription, may be crucial for health professionals in 
clinical, rehabilitation, and fitness settings. Here, we developed an electronic book or e-book,originally intitled 
“Cardiorespiratory fitness: Theory & Practice”, which is focused on assessment of cardiorespiratory fitness 
and prescription and/or orientation of aerobic exercises. Firstly, the current e-book approaches physiological 
mechanisms related to cardiorespiratory fitness and their association with health and athletic performance. In 
addition, the e-book discusses classical and modern protocols commonly used for assessing cardiorespiratory 
fitness, as well as details basic concepts related to aerobic exercise prescription and orientation. Despite the 
e-book, the current Master Dissertation is still composed by an original manuscript, entitled “Does sex impacts 
psychophysiological responses to incremental exercise following transcranial direct current stimulation?”, to 
be submitted for publication to ‘Brain Stimulation” (WEBQUALIS A2). 
 
Keywords: Health Promotion, Fitness, Cardiorespiratory fitness, Assessment, Prescription. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
 
SUMÁRIO 
 
 
 RESUMO .............................................................................................................................. iii 
 
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 1 
 
2. JUSTIFICATIVA .................................................................................................... 3 
 
3. METODOLOGIA ................................................................................................... 4 
 
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 6 
 
5. APÊNDICE 1: LIVRO ELETRÔNICO ........................................................................... 8 
 
6. APÊNDICE 2: MANUSCRITO CIENTÍFICO .................................................................. 73 
 
7. APÊNDICE 3: RESUMO CIENTÍFICO ......................................................................... 86 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
O ser humano em movimento tem sido foco de atenção na fisiologia humana desde os 
primórdios do Século XIX. Investigações pioneiras realizadas por cientistas famosos, incluindo 
Antoine Lavoisier e Nathan Zuntz, forneceram informações preliminares sobre comportamento 
humano durante repouso e exercício físico. Contudo, foi apenas no Século XX que o estudo do 
ser humano em movimento ganhou notoriedade. Inspirado por estudos de pesquisadores norte-
americanos e europeus, incluindo Francis G. Benedict, Göran Liljestrand, August Krogh, entre 
outros, Archibald V. Hill, vencedor do Prêmio Nobel de Medicina de 1922, e colegas publicaram 
uma série de novos estudos científicos capazes, inclusive, de dar origem a uma nova disciplina 
acadêmica, chamada, atualmente, fisiologia do exercício (Tipton, 2014). Usando equipamentos 
disponíveis na época, como bolsa de Douglas, gasômetro de volume de ar Tissot, e analisador 
de trocas gasosas de John Haldane, Hill e colegas (Hill e Lupton, 1922; Hill et al., 1924a, 1924b) 
investigaram, durante sessões repetidas de corridas com velocidades graduais, a relação entre 
intensidade do esforço e consumo de oxigênio (v̇O2), na época reconhecido como um indicador 
de metabolismo oxidativo em seres humanos. Os autores notaram, originalmente, a existência 
de uma relação linear entre intensidade do esforço e v̇O2, com a presença de uma estabilidade 
inesperada nos dados de v̇O2 nos momentos finais de corridas em intensidades mais vigorosas. 
Tal fenômeno de “platô” foi interpretada pelos autores como um indicador do limite superior do 
metabolismo oxidativo, sendo denominado, então, consumo máximo de oxigênio (v̇O2max; Bassett 
Jr, 2002). 
 
Nas últimas décadas, o v̇O2max tem recebido enorme atenção, devido a sua importância 
crucial nos âmbitos da saúde e da performance humana (Bassett Jr e Howley, 2000). Apesar da 
sua notoriedade aparente, debates acalorados ainda são evidentes na literatura científica sobre 
seus mecanismos determinantes – e principalmente, fatores limitantes, referente a contribuição, 
único ou compartilhada, de processos fisiológicos de transporte de oxigênio (O2) aos músculos 
2 
 
ativos “e/ou” consumo mitocondrial de O2 via metabolismo oxidativo (Bassett Jr e Howley, 1997; 
Noakes et al., 1998). Independente de seus mecanismos determinantes – e fatores limitantes, o 
v̇O2max pode representar a capacidade individual máxima para captar, transportar e utilizar O2 na 
musculatura ativa durante exercício físico vigoroso (Bassett Jr e Howley, 2000), sendo capaz de 
refletir, indiretamente, a integridade anatômica e funcional de diversos sistemas orgânicas, com 
ênfase nos sistemas pulmonar, cardiovascular e musculoesquelético. Neste contexto, o v̇O2max 
tornou-se o principal indicador fisiológico de aptidão cardiorrespiratória em humanos, saudáveis 
ou portadores de condições clínicas (Levine, 2008). Atualmente, a aptidão cardiorrespiratória, 
refletida pelo v̇O2max, é um componente da aptidão física de manifesta importância, adotado por 
profissionais da saúde no diagnóstico e prognóstico de distúrbios crônico-degenerativos, como 
doenças cardiovasculares (Nauman et al., 2017), metabólicas (Momma et al. 2017; Kawakami et 
al. 2018), cognitivas (Defina et al., 2013), além da predição de mortalidade (Ross et al., 2016). 
 
A determinação da aptidão cardiorrespiratória, especificamente, v̇O2max, é comumente 
feita através de testes de exercício físico incremental, adotados por profissionais da saúde em 
suas práticas clínicas rotineiras. Em geral, testes de exercício físico incremental são compostos 
por aumentos lineares e progressivos na carga de trabalho até a intolerância do cliente/paciente 
avaliado ao esforço pré-estabelecido. Tais testes ganharam notoriedade nas últimas décadas ao 
estimar, com certa exatidão e precisão, v̇O2max. Uma estimativa adequada de v̇O2max dependerá, 
contudo, do cuidado minucioso na manipulação de aspectos intrínsecos ao teste de exercício 
físico incremental proposto (Beltz et al., 2016). Dentre os principais aspectos a serem citados, 
destacam-se, por exemplo, a modalidade do teste, duração e incremento da carga de trabalho 
em cada estágio, além da duração total do teste. Tais aspectos, de modo isolado ou combinado, 
formam o chamado “protocolo” do teste. Cabe notar que a seleção de um dado “protocolo” não 
depende, exclusivamente, de seus aspectos intrínsecos per se, mas também da disponibilidade 
de recursos materiais e humanos existentes no local de avaliação e das características físicas 
do cliente/paciente avaliado (Midgley et al., 2007; Eston e Reilly, 2009). Desta maneira, percebe-
se que a seleção de um dado “protocolo” de teste de exercício físico com cargas de trabalho 
3 
 
incrementais é aparentemente um processo complexo e moroso, dependente das condições 
circundantes e dos propósitos do profissional responsável por sua aplicação e interpretação de 
seus resultados. 
 
2 JUSTIFICATIVA 
 
Em meados da década de 50, Taylor et al. (1953) demonstraram, pioneiramente, que a 
sensibilidade de respostas dinâmicas do v̇O2 durante testes de exercício físico incrementais era 
dependente, ultimamente, das características do avaliado e protocolo empregado. Basicamente, 
os autores notaram que diferentes aspectos, incluindo modalidade, incremento e duração de 
cada estágio, duração total do teste, condicionamento físico e dieta do avaliado, foram capazes 
de influenciar respostas fisiológicas, primariamente v̇O2, durante a condução do teste. Desde 
então, vários estudos científicos têm sido conduzidos para identificar novos protocolos capazes 
de estimar, com exatidão e precisão, v̇O2max, considerando-se diferenças nos clientes/pacientes 
avaliados, propósitos, e condições do meio circundante (Midgley et al 2007). Por um lado, maior 
número de protocolos significa maior possibilidade de escolha pelo profissionalda saúde; por 
outro lado, pode dificultar a sua tomada de decisão, principalmente considerando-se que v̇O2max 
não é estimado em todo e qualquer teste de exercício físico incremental (Day et al. 2003). Desta 
maneira, profissionais da área da saúde devem ser capazes de compreender, primeiramente, as 
diferentes nuances na aplicação de um protocolo de teste de exercício físico incremental, para, 
então, empregá-lo na tentativa de estimar, coerentemente, v̇O2max. O advento de novos materiais 
com informações úteis e atuais, baseados em evidências científicas, pode, portanto, interessar 
aos profissionais da área da saúde que prestam serviços de avaliação, prescrição, e orientação 
de exercício físico no contexto do condicionamento físico aeróbico. 
 
A presente produção técnica surge neste contexto, onde um livro eletrônico ou e-book, 
intitulado “Aptidão cardiorrespiratória: Teoria e prática” fornece informações teóricas e práticas, 
4 
 
baseadas em evidências, aos profissionais da área da saúde, indicando-os como avaliar v̇O2max, 
ou aptidão cardiorrespiratória, e orientando-os como interpretar e aplicar os resultados de suas 
avaliações nos contextos clínico e condicionamento físico. A presente produção técnica pode, 
ainda, contribuir para acadêmicos e pesquisadores no delineamento experimental de estudos 
científicos futuros. 
 
3 METODOLOGIA 
 
3.1 DESENVOLVIMENTO DO LIVRO ELETRÔNICO (E-BOOK) 
 
O livro eletrônico foi elaborado foi elaborado em três etapas distintas, nomeadamente, revisão 
literária do conteúdo de interesse, definição de tópicos abordados no produto final, e processo 
de criação, diagramação e arte final, a ser realizada por um profissional de design gráfico. 
 
3.1.1 ELABORAÇÃO TEÓRICA DO MATERIAL 
 
Após revisão literária, fez-se o processo de seleção de livros especializados e artigos científicos 
para leitura e inserção da informação contida no presente livro eletrônico. No primeiro capítulo 
do material, denominado “Aptidão Cardiorrespiratória: Mitos e Verdades”, destacam-se os itens: 
 
(1) Aptidão Cardiorrespiratória: Um breve contexto histórico 
(2) Aptidão Cardiorrespiratória: Determinantes fisiológicos 
(3) Aptidão Cardiorrespiratória: Relação com a saúde humana 
(4) Aptidão Cardiorrespiratória: Relação com a performance humana 
 
Na segunda capitulo do material, descreveu-se informações úteis no contexto da avaliação da 
aptidão cardiorrespiratória, realçando pressupostos básicos e protocolos, clássicos e modernos, 
de testes de exercício físico, máximos e submáximos, usados nos âmbitos clínico e científicos: 
5 
 
(5) Aptidão Cardiorrespiratória: Conceitos iniciais 
(6) Aptidão Cardiorrespiratória: Testes laboratoriais 
(7) Aptidão Cardiorrespiratória: Testes de campo 
 
Por fim, no último capítulo do material, serão apresentadas as informações como segue: 
 
(8) Aptidão Cardiorrespiratória: Dados normativos 
(9) Aptidão Cardiorrespiratória: Prescrição 
(10) Aptidão Cardiorrespiratória: Orientação 
(11) Aptidão Cardiorrespiratória: Considerações Finais 
 
3.1.2 CRIAÇÃO, DIAGRAMAÇÃO, ARTE FINAL, E SOLICITAÇÃO DO ISBN 
 
Após aprovação do conteúdo pela banca examinadora, um profissional de design gráfico deve 
ser contratado para concluir os processos de criação, diagramação, e arte final do Guia Prático. 
Utilizar-se-á programas de edição de imagens CorelDraw e Photoshop (V. 7.1), considerando as 
dimensões propostas para o livro eletrônico - 21.0 × 29.7 cm (A4; formato .pdf). O material deve 
ser revisado por profissional da área linguística, solicitando-se, por fim, International Standard 
Book Number (ISBN), com sua divulgação feita no website www.cardiorrespiratory.com/ebook. 
6 
 
4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
Bassett DR, Howley ET. Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of 
endurance performance. Med Sci Sports Exerc 32: 70-84, 2000. 
 
Bassett DR, Howley ET. Maximal oxygen uptake: "classical" versus "contemporary" viewpoints. 
Med Sci Sports Exerc 29: 591-603, 1997. 
 
Bassett DR. Scientific contributions of A. V. Hill. J Appl Physiol 93: 1567-1582, 2002. 
 
Beltz NM, Gibson AL, Janot JM, et al. Graded exercise testing protocols for the determination of 
v ̇O2max: Historical perspectives, progress, and future considerations. J Sports Med, 2016: 
3968393, 2016. 
 
Day AY JR, Rossiter HB, Coats EM, et al. The maximally attainable v̇O2 during exercise in 
humans: the peak vs. maximum issue. J Appl Physiol. 95: 1901-1907, 2003. 
 
Hill AV, Long CNH, Lupton H. Muscular exercise, lactic acid, and the supply and utilization of 
oxygen – Parts i – iii. Proc Roy Soc B 96: 438-475, 1924a. 
 
Hill AV, Long CNH, Lupton H. Muscular exercise, lactic acid, and the supply and utilization of 
oxygen – Parts vii – viii. Proc Roy Soc B 97: 155-176, 1924b. 
 
Hill AV, Lupton H. The oxygen consumption during running. J Physiol 56: 32-33, 1922. 
 
Kawakami R, Sawada S, Lee IM, et al. Long-term impact of cardiorespiratory fitness on type 2 
diabetes incidence: A cohort study of Japanese men. J Epidemiol 28: 266-273, 2018. 
 
Levine BD. v̇O2max: What do we know, and what do we still need to know? J Physiol. 586: 25-34, 
2008. 
 
Midgley AW, McNaughton LR, Polman R, et al. Criteria for determination of maximal oxygen 
uptake: a brief critique and recommendations for future research. Sports Med. 37: 1019-
1028, 2007. 
 
7 
 
Momma H, Sawada S, Lee IM, et al. Consistently high level of cardiorespiratory fitness and 
incidence of type 2 diabetes. Med Sci Sports Exerc 49: 2048-2055, 2017. 
 
Nauman J, Nes BM, Lavie CJ, et al. Prediction of cardiovascular mortality by estimated 
cardiorespiratory fitness independent of traditional risk factors: The HUNT Study. Mayo Clin 
Proc 92: 218-227, 2017. 
 
Noakes TD. Maximal oxygen uptake: "classical" versus "contemporary" viewpoints: A rebuttal. 
Med Sci Sports Exerc 30: 1381-1398, 1998. 
 
Poole DC, Jones AM. Measurement of the maximum oxygen uptake v̇O2max: v̇O2peak is no 
longer acceptable. J Appl Physiol. 122: 997-1002, 2017. 
 
Ross R, Blair SN, Arena R, et al. Importance of assessing cardiorespiratory fitness in clinical 
practice: A case for fitness as a clinical vital sign: A scientific statement from the American 
Heart Association. Circulation 134: e653-699, 2016. 
 
Taylor HL, Buskirk E, Henschel A. Maximal oxygen intake as an objective measure of cardio-
respiratory performance. J Appl Physiol. 8: 73-80, 1955. 
 
Tipton CM. History of exercise physiology. Champaign: Human Kinetics Books, 2014. 
8 
 
 
 
 
VOLUME I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA 
 
 
TEORIA & PRÁTICA 
 
 
ELTON JHONY DE ALMEIDA · COSME FRANKLIM BUZZACHERA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
WWW.CARDIORESPIRATORYRG.COM / E-BOOK SERIES 
9 
 
 
 
 
 
Copyright © 2019 by Cardiorespiratory Research Group 
 
Nenhuma parte deste livro eletrônico (e-book) pode ser reproduzido ou transmitido de qualquer 
forma ou por quaisquer meios eletrônico, mecânico, fotocopiado, gravado ou outro, sem 
permissão por escrito do Cardiorespiratory Research Group da Universidade Pitágoras Unopar. 
 
Informações e Contato Elton Jhony de Almeida (jhonyalmeidatri@gmail.com) 
 
Produção e Supervisão Editorial Dr. Cosme Franklim Buzzachera 
Professor Titular da Universidade Pitágoras Unopar 
Programa de Mestrado/Doutorado Profissional em 
Exercício Físico na Promoção da Saúde - UNOPAR 
 
Equipe Técnica Elton Jhony de Almeida 
Dr. Cosme Franklim Buzzachera 
 
Projeto Gráfico e Editoração Eletrônica Gabriele Gomes Bernardes 
 
Impressão Eletrônica Kous9 
 
 
DADOS INTERNACIONAIS DE CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO (CIP – BRASIL) 
CÂMARA BRASILEIRA DO LIVRO, SÃO PAULO, BRASIL 
 
De Almeida, Elton Jhony; Buzzachera, Cosme Franklim 
Aptidão Cardiorrespiratória: Teoria & Prática / Elton Jhony de Almeida. / Cosme Franklim 
Buzzachera. - 1.ed. – Londrina:Cardiorespiratory Research Group E-book Series, 2019 – 
xxp. 
1. Aptidão Física 2. Aptidão Cardiorrespiratória 3. Exercício Físico 
 
ISBN 000-00-0000-000-0 
 
Cardiorespiratory Research Group · Universidade Pitágoras Unopar 
Avenida Paris, 675, Jardim Piza 
CEP 86041-120 Londrina, Paraná, Brasil 
www.cardiorespiratoryrg.com 
10 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
 
 
 
 
 
CAPA ............................................................................................................................ 8 
COPYRIGHT ................................................................................................................... 9 
PREFÁCIO ...................................................................................................................... 11 
 
PARTE 1 APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: MITOS E VERDADES 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: UM BREVE CONTEXTO HISTÓRICO ......................................... 14 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: DETERMINANTES FISIOLÓGICOS .......................................... 17 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: RELAÇÃO COM A SAÚDE HUMANA ........................................... 22 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: RELAÇÃO COM A PERFORMANCE HUMANA 
 
......................... 24 
PARTE 2 APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: AVALIAÇÃO 
AVALIAÇÃO DA APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: CONSIDERAÇÕES INICIAIS ............................ 28 
AVALIAÇÃO DA APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: TESTES LABORATORIAIS E TESTES CAMPO ... 37 
 
PARTE 3 APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: PRESCRIÇÃO E 
ORIENTAÇÃO 
 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: DADOS NORMATIVOS ......................................................... 48 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: PRESCRIÇÃO E ORIENTAÇÃO ................................................. 50 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................... 52 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................................... 53 
SOBRE OS AUTORES ..................................................................................................... 64 
AGRADECIMENTOS ........................................................................................................ 65 
11 
 
 
 
 
PREFÁCIO 
 
Caso uma sucinta análise da evolução dos seres humanos seja feita, logo percebe-se que, assim 
como outros milhões de organismos vivos existentes no planeta, fomos criados para depender, 
de sobremaneira, de nossos esforços físicos para assegurarmos nossa sobrevivência, e no caso 
humano, realizarmos nossas diversas demandas diárias. Para garantir a continuidade da espécie, 
nossos ancestrais foram pressionados a adaptar-se a um meio circundante em transformação, e 
a seleção de genes associados com a otimização anatômica e funcional dos sistemas orgânicos 
humano foi crucial. Tal cenário evolutivo, baseado nos pressupostos da teoria Darwinista, indica 
que a transformação e perpetuação da espécie humana ao longo dos milênios deu-se além da 
sua superior capacidade cognitiva em relação aos demais seres vivos existentes1. Nos dias atuais, 
nossa dependência do esforço físico, em muitos casos, parece ser irrisória em relação àquela de 
nossos ancestrais de um passado remoto. A sociedade hodierna, pela primeira vez na história da 
humanidade, permite aos seus membros uma vida onde a atividade física é secundária e opcional, 
criando uma dissonância entre herança gênica ancestral e modo de viver2. A reduzida demanda 
energética necessária para nossa sobrevivência contemporânea trouxe consigo comodidade – e 
desafios novos e complexos capazes de ameaçar, inclusive, a perpetuação da espécie humana. 
De fato, atualmente, o sedentarismo é considerado um importante fator de risco para longevidade 
ao nos predispor, em alguns casos precocemente, ao surgimento e desenvolvimento de diversas 
doenças crônicas não-transmissíveis frequentemente associadas com mortalidade prematura3-5. 
O modo de viver sedentário, infelizmente, alastrou-se rapidamente ao redor do mundo, tornando-
se um comportamento de risco pandêmico a ser urgentemente combatido em nossa sociedade. 
 
Sob uma perspectiva evolucionária, o ser humano moderno deveria evitar, a todo custo, um estilo 
de vida sedentário, maximizando todas as suas oportunidades de tornar-se “fisicamente ativo”. 
Aumentar a nossa demanda energética diária, através da prática de atividades onde a exigência 
física faz-se presente, deve ser foco primário de nossos esforços para assegurar a sobrevivência 
e a perpetuação da espécie humana em uma sociedade em rápida transformação e evolução. O 
12 
 
 
 
 
ser humano moderno, então, deve não apenas reconhecer a importância da atividade física em 
sua vida cotidiana6, mas, obviamente, praticá-la, haja visto que cerca de 70% da população adulta 
mundial é considerada “fisicamente ativa”7. Neste cenário de discordância entre conhecimento e 
prática, surgem profissionais capazes de auxiliar-nos no planejamento, organização, e realização 
de esforços físicos, de modo seguro e eficiente, minimizando riscos à saúde decorrentes de nosso 
estilo de vida sedentário. Esforços físicos minuciosamente organizados para potencializar a nossa 
aptidão física, um conjunto de atributos associados com nossa capacidade de realizar numerosas 
atividades no dia-a-dia†, asseguram, além de riscos menores à saúde, maior longevidade e melhor 
qualidade de vida durante nossa existência. Maximizar a nossa aptidão física em seus diferentes 
atributos, outrora feita de maneira intuitiva e natural por nossos ancestrais, e atualmente, guiada, 
em muitos casos, por profissionais especializados, tem sido um propósito difundido por agências 
governamentais e não-governamentais responsáveis por promover saúde pública ao redor do 
mundo8-9, criando-se, assim, um novo mercado com enorme proporções, seja no âmbito clínico 
e/ou científico. O presente livro eletrônico insere-se neste contexto, auxiliando profissionais que 
prestam serviços especializados na área da saúde, estudantes, e pesquisadores, a compreender, 
avaliar, e intervir, de modo sistematizado e planejado, sobre um componente da aptidão física de 
inegável importância, denominado aptidão cardiorrespiratória. 
 
A aptidão cardiorrespiratória ou aptidão aeróbica denota a capacidade individual para realizar 
exercício físico‡ dinâmico, com duração prologada, em uma intensidade moderada a vigorosa.10 
Tal capacidade depende, ultimamente, da integração funcional e fisiológica de diversos sistemas 
orgânicos, com ênfase nos sistemas respiratório, cardiovascular e musculoesquelético.11 Neste 
sentido, o primeiro capítulo do livro aborda os principais mecanismos fisiológicos determinantes 
da aptidão cardiorrespiratória – e seus indicadores. O primeiro capítulo destaca ainda as razões 
as quais a aptidão cardiorrespiratória foi considerada historicamente um atributo da aptidão física 
 
† Aptidão física é definida como um conjunto de atributos ou características individuais associadas com a capacidade 
para realizar atividades cotidianas, incluindo exercício físico. Atributos como força e resistência muscular, flexibilidade, 
agilidade, coordenação, equilíbrio, entre outros, compõem a aptidão física individual.10 
 
 
‡ Exercício físico é definido como um tipo de atividade física, porém, organizado e planejado com a finalidade de manter 
e/ou melhorar um ou mais componentes da aptidão física individual.10 
13 
 
 
 
 
de manifesta importância, destacando a sua plausível relação com numerosas doenças crônicas 
degenerativas não-transmissíveis e mortalidade. O segundo capítulo do livro busca, por sua vez, 
exibir como uma avaliação da aptidão cardiorrespiratória pode ser realizada, de modo adequado 
e efetivo, assegurando a integridade anatômica e funcional do cliente/paciente avaliado. Destaca-se neste capítulo a ilustração de protocolos de avaliação rotineiramente usados no âmbito clínico 
e/ou científico, de cunho submáximo e/ou máximo, capazes de serem realizados em ambientes 
internos e/ou externos, em diferentes grupos populacionais. Por fim, o terceiro capítulo deste livro 
aborda a interpretação dos resultados oriundos de testes máximos e/ou submáximos para avaliar 
aptidão cardiorrespiratório, fornecendo subsídios úteis aos profissionais da área da saúde para a 
prescrição e orientação do exercício físico aeróbico. Os autores desejam a todos uma boa leitura! 
 
Elton Jhony de Almeida 
Cosme Franklim Buzzachera 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
 
 
 
CAPITULO 1 
 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: MITOS E VERDADES 
 
1.1 UM BREVE CONTEXTO HISTÓRICO 
 
A aptidão cardiorrespiratória depende, basicamente, da integração funcional e fisiológica 
dos sistemas respiratório, cardiovascular e musculoesquelético.11 Mecanismos associados 
à disponibilidade e utilização do oxigênio (O2) captado do ar atmosférico e transferido até 
a mitocôndria formam, portanto, a essência da aptidão cardiorrespiratória. A compreensão 
de tais mecanismos fisiológicos é ainda motivo de debates acalorados por pesquisadores 
da fisiologia do exercício.12 Cabe notar, todavia, que nossa compreensão sobre potenciais 
mecanismos de transporte e uso de O2 na musculatura humana deriva de estudos pioneiros 
conduzidos na Europa e na América do Norte em meados do Século XIX e primórdios do 
Século XX, além dos estudos clássicos do famoso cientista francês Antoine Lavoisier (1743-
1794) no Século XVIII. De fato, baseado no conceito de respiração proposto por Lavoisier, 
onde seres humanos consomem O2 e liberam CO2 ao ar atmosférico, Nathan Zuntz (1847-
1920), renomado fisiologista alemão vinculado a Universidade de Colônia, desenvolveu um 
aparato respiratório portátil capaz de determinar o consumo de oxigênio (v̇O2) em seres 
humanos e animais, particularmente equinos e caninos. Zuntz criou ainda a primeira esteira, 
usada rotineiramente em seus estudos científicos pioneiros no âmbito do exercício físico. 
Outros avanços técnicos ocorridos na época, como a criação de uma bolsa capaz de coletar 
e armazenar o ar respirado – denominada, atualmente, Bolsa de Douglas -, e o método de 
absorção de John S. Haldane (1860-1936), permitindo a mensuração de ambos, O2 e CO2, 
deram as condições metodológicas mínimas para o avanço científico na área da fisiologia 
do esforço.13 Alguns notáveis pesquisadores rapidamente beneficiaram-se de tais avanços 
metodológicos, incluindo Francis Benedict (1870-1920), Goran Ljljestrand (1886-1960), e o 
vencedor do Prêmio Nobel de 1920, August Krogh (1874-1949), constituindo a base teórica 
para novas investigações sobre v̇O2 durante repouso e exercício físico em seres humanos. 
15 
 
 
 
 
Em uma época áurea para a fisiologia do exercício, destaca-se o nome de Archibald Vivian 
Hill (1886-1977). O renomado pesquisador inglês deduziu, a partir de diversos manuscritos 
publicados em famosos periódicos científicos da época, a existência de um limite superior 
no v̇O2 durante exercício físico, denominando-o consumo máximo de oxigênio (v̇O2max). De 
fato, analisando resultados de um estudo com corredores de Liljestrand e Stenstrom14, Hill 
e seu colega, Hartley Lupton (1892-1924), intrigaram-se com a estabilidade no v̇O2 evidente 
nas velocidades de corrida mais elevadas, os quais permaneciam imutáveis após aumentos 
na velocidade. Tal fenômeno, interpretado pelos autores suecos como uma maior eficiência 
de corrida – em outras palavras, maior velocidade de corrida independente de um aumento 
na demanda por O2 -, foi diferentemente entendido por Hill e Lupton, os quais acreditavam 
na existência de um limite superior na capacidade de produção energética no metabolismo 
aeróbico. Neste caso, qualquer aumento na velocidade de corrida acima de tais limites seria 
somente capaz pelo fornecimento de energia – leia-se, adenosina monofosfato ou ATP – 
de origem anaeróbica.15 Novas investigações, conduzidas por Hill – onde ele próprio foi o 
“sujeito” avaliado – confirmaram suas intuições originais, levando-o, assim, a postular: 
 
 
“Embora a velocidade tenha sido aumentada além deste limite, nenhum 
aumento no v̇O2 pareceu ocorrer: o coração, pulmões, circulação, e difusão 
de O2 para as fibras musculares ativas atingiram a sua atividade máxima” 
 
 
A existência ou não de um platô no v̇O2 durante exercício físico máximo tem sido debatida 
por pesquisadores na atualidade.16 Maiores detalhes podem ser encontrados no Box 2.1 
no Capítulo 2 deste livro. Outros postulados de Hill têm sido aceitos firmemente na literatura 
científica atual. Um exemplo diz respeito às diferenças individuais no v̇O2max†. Hill e Lupton 
acreditavam na presença de diferenças individuais notáveis no v̇O2max, assumindo, inclusive, 
 
† A influência de fatores genéticos no v̇O2max é ainda incerta. Estudos do projeto HERITAGE, liderados por Claude Bouchard 
(1939-), revelaram que a herdabilidade do v̇O2max é, no máximo, 50%, com forte influência maternal.17 Respostas do v̇O2max 
ao treinamento físico seguem tendência similar, com uma herdabilidade de ~47% e forte influência maternal (~28%).18 
 
16 
 
 
 
 
que o sucesso em provas de corrida de longa duração depende, ultimamente, de um v̇O2max 
elevado: 
2 
 
“Um homem pode não conseguir ser um bom corredor devido ao seu baixo 
consumo de oxigênio, baixo débito de oxigênio máximo, ou um requerimento 
de oxigênio elevado” 
 
 
Tal pressuposto refutava o pensamento vigente na época, negando a existência de um valor 
máximo e universal de v̇O2max, em torno de 4 L.min-1. Hoje, sabemos que valores superiores 
a 7 L.min-1 têm sido reportados na literatura.19 Maiores detalhes sobre os limites humanos 
de v̇O2max podem ser encontrados no Box 1.1 no presente Capítulo deste livro. O postulado 
mais controverso de Hill, porém, diz respeito aos fatores limitantes do v̇O2max. Em um estudo 
pioneiro20, especulou-se que v̇O2max durante exercício físico é limitado pela capacidade do 
sistema cardiorrespiratório em fornecer O2 aos músculos ativos. Deste então, tal hipótese 
foi debatida extensivamente por renomados pesquisadores na área da fisiologia do esforço, 
sendo inclusive desafiada em estudos com procedimentos metodológicos minuciosamente 
controlados.11 Os resultados destes estudos, na sua maioria, suportam o paradigma de Hill, 
onde a disponibilidade de O2 aos músculos ativos, e não sua capacidade de utilizá-lo dentro 
do músculo, limitam o v̇O2max. 
 
BOX 1.1 Você Sabia? Quais são os limites superiores do v̇O2max em seres humanos? (anexo) 
 
O trabalho notável realizado por renomados pesquisadores do passado, repleto de intuição, 
sagacidade, e extremo cuidado metodológico, formou uma base sólida de conhecimento 
teórico referente aos mecanismos fisiológicos determinantes da aptidão cardiorrespiratória, 
com implicações diretas no âmbito da saúde e da performance humana. 
 
17 
 
 
 
 
1.2 DETERMINANTES FISIOLÓGICOS 
 
O caminho do O2 captado do ar atmosférico até a mitocôndria no interior da fibra muscular 
é longo, possuindo complexos obstáculos que podem desafiar o seu fluxo natural. A Figura 
1 mostra os principais fatores fisiológicos que podem limitar o v̇O2max em modelos animais 
e humanos durante exercício físico. Três fatores “centrais”, nomeadamente capacidade de 
difusão pulmonar, débito cardíaco máximo† e capacidade de carreamento de O2 no sangue, 
e um fator “periférico”, associado com as características intrínsecas das fibras musculares, 
podem, isoladamente ou combinados, ser os vilões para um fluxo de O2 sem impedimentos. 
Convidamos o leitor a analisar cada um destes fatores nos parágrafos a seguir. 
 
CAPACIDADE DE DIFUSÃO PULMONAR. Duranteexercício físico realizado ao nível de mar, sabe-
se que os pulmões são capazes de saturar o sangue arterial com O2 de um modo eficiente. 
A saturação de oxigênio (%SatO2) pode, de fato, permanecer cerca de 95% mesmo quando 
o exercício físico é vigoroso.21 Em certas circunstâncias, contudo, o sistema pulmonar pode 
ser incapaz de adequadamente saturar o sangue arterial com O2, limitando, assim, o v̇O2max. 
Reduções bruscas na %SatO2 não são evidentes graças a rapidez da passagem de células 
vermelhas nos leitos capilares nos pulmões, assegurando um estado de perfeito equilíbrio 
alvéolo-capilar. Entretanto, um certo desequilíbrio alvéolo-capilar pode ser encontrado em 
atletas de endurance, os quais demonstram uma espécie de desaturação de O2 arterial em 
consequência de seus esforços extremamente vigorosos.22 Tal fenômeno é compreensível, 
pois atletas de endurance possuem um débito cardíaco máximo maior em comparação com 
seus pares não-atletas (~40 L.min-1 vs ~25 L.min-1, respectivamente), aumentando, assim, a 
rapidez na passagem de células vermelhas nos leitos capilares dos pulmões, dificultando, 
então, a sua saturação com O2.22 E caso o exercício físico vigoroso fosse realizado em uma 
condição inóspita, como em um ambiente com altitude moderada (~3000 m), tais limitações 
no v̇O2max causados pela difusão de O2 ainda assim seriam evidentes apenas em atletas de 
 
† Débito cardíaco é definido como o produto do volume de ejeção pela frequência cardíaca. 
18 
 
 
 
 
endurance? A resposta é não. A maioria dos seres humanos, treinados ou não-treinados, 
sofre reduções na capacidade de difusão de O2 em circunstâncias onde a disponibilidade 
de O2 ambiental torna-se, de algum modo, dificultada. Podemos concluir, portanto, que a 
capacidade de difusão de O2 pode, circunstancialmente, limitar o v̇O2max. 
 
DÉBITO CARDÍACO MÁXIMO. Em sua investigação clássica, Hill e Lupton15 propuseram que o 
débito cardíaco máximo é o fator responsável por explicar diferenças individuais no v̇O2max 
em seres humanos. A hipótese foi corroborada por diversos estudos científicos conduzidos 
por renomados fisiologistas do exercício ao longo das décadas.23 Atualmente, sabe-se que 
diferenças individuais no v̇O2max entre pessoas treinadas e não-treinadas, mas com idades 
iguais, são causadas por diferenças no volume de ejeção máximo†, pois variações mínimas 
parecem existir na frequência cardíaca máxima e na capacidade de extração sistêmica de 
O2.24 Durante exercício físico vigoroso, próximo à exaustão, grande parte do O2 disponível 
no sangue é extraído e alocado, por perfusão, na musculatura ativa. De fato, o conteúdo de 
O2 no sangue arterial em seres humanos, em repouso, é aproximadamente 200 mL O2.L-1. 
Durante esforços vigorosos, porém, o conteúdo de O2 no sangue baixa para 20-30 mL O2.L-
1, indicando que pouco O2 é deixado de ser extraído em tais circunstâncias. Percebemos, 
então, que o mecanismo dominante para aumentar o v̇O2max certamente não está associada 
com a melhor capacidade de extração sistêmica de O2, pois todas as pessoas, treinadas ou 
não-treinadas, possuem valores similares durante repouso e exercício físico. O mecanismo 
dominante é, portanto, o aumentado fluxo sanguíneo local, causado por melhorias no débito 
cardíaco máximo via maior volume de ejeção máximo, onde uma maior disponibilidade de 
O2 aos músculos ativos torna-se possível. De fato, hoje estima-se que 70-85% da limitação 
do v̇O2max em seres humanos deriva, meramente, do débito cardíaco máximo.25 
 
Figura 1 Fatores fisiológicos capazes de limitar o consumo máximo de oxigênio (v̇O2max) 
em seres humanos durante exercício físico. (anexo) 
 
† volume de ejeção é definido como o sangue bombeado pelo ventrículo cardíaco esquerdo por batimento. 
19 
 
 
 
 
CAPACIDADE DE CARREAMENTO DE O2 NO SANGUE. Outro modo de melhorar a disponibilidade 
de O2 aos músculos ativos é mediante alterações no conteúdo de hemoglobina no sangue.26 
A hipótese foi somente confirmada experimentalmente analisando-se o doping sanguíneo†, 
prática onde o volume de células vermelhas no sangue é artificialmente aumentado graças 
a remoção, estocagem, e subsequente reinfusão destas células.26 O procedimento pode, 
de fato, aumentar o v̇O2max em cerca de 4-9%,27 um ganho substancial tratando-se de uma 
estratégia não-farmacológica. Neste sentido, podemos perceber, novamente, a importância 
da disponibilidade de O2 aos músculos ativos para o v̇O2max, e concluímos assim que fatores 
“centrais”, como débito cardíaco máximo e capacidade de carreamento de O2 no sangue, 
e em menor magnitude, capacidade de difusão pulmonar, podem realmente limitar o v̇O2max 
em seres humanos. A Figura 2 ilustra os principais determinantes fisiológicos do v̇O2max e 
aborda, inclusive, a sua relação com fatores “periféricos”, particularmente características 
intrínsecas do músculo esquelético, um tópico mais controverso a ser discutido a seguir. 
 
Figura 2 Determinantes fisiológicos do v̇O2max. Modificado de Mitchell e Saltin.28 (anexo) 
 
CARACTERÍSTICAS INTRÍNSECAS DO MÚSCULO ESQUELÉTICO HUMANO. Alguns autores acreditam, 
atualmente, na possibilidade que características intrínsecas do músculo esquelético 
podem atuar como um fator “periférico” de limitação do v̇O2max, onde aspectos como 
gradiente de difusão, atividade mitocondrial, e densidade capilar, combinados ou 
isoladamente, exercem seus efeitos. Tais aspectos serão abordados nos parágrafos a 
seguir. 
 
GRADIENTE DE DIFUSÃO PERIFÉRICO. Em um estudo científico pioneiro, Carl R. Honig (1925-
1993) e colegas da Universidade de Rochester, Estados Unidos, apresentaram evidências 
sólidas da existência de uma limitação periférica na difusão de O2 na musculatura canina. 
Usando um elegante modelo experimental associado com complexos cálculos matemáticos 
 
† O doping sanguíneo foi uma estratégia comumente usada no âmbito esportivo, particularmente no ciclismo na década 
de 90. Lance Armstrong, famoso ciclista americano heptacampeão do Tour de France, tornou-se a principal referência 
do uso ilegal do doping sanguíneo, sendo recentemente banido, por toda a vida, de eventos esportivos oficiais.29 
20 
 
 
 
 
os autores puderam concluir que o principal local de resistência à difusão sistêmica de O2 
ocorre entre a superfície de células vermelhas sanguíneas e o sarcolema - a membrana 
plasmática em células musculares.30 Honig e colaboradores notaram uma intrigante queda 
na pressão arterial de O2 (PO2) neste curto espaço físico entre superfícies, concluindo que 
uma baixa PO2 intramuscular, relativa ao PO2 no sangue, faz-se necessária para assegurar 
a difusão sistêmica do O2. Os autores puderam perceber, por fim, que independentemente 
do fluxo sanguíneo local, aumentos no v̇O2 em músculos isolados ocorrem somente devido 
a reduções na PO2 intramuscular, a qual depende, diretamente, do uso de O2 mitocondrial. 
Conclui-se, então, que a disponibilidade de O2 per se não representa o único fator limitante 
do v̇O2max. Tais conclusões são aceitas por renomados pesquisadores até os dias atuais.11 
 
CONTEÚDO/ATIVIDADE MITOCONDRIAL. Nas últimas décadas, a fisiologia do exercício parece 
ter aumentado o seu interesse sobre a importância da mitocôndria como um fator limitante 
do v̇O2max.31 Dentro das fibras musculares, as mitocôndrias atuam como locais onde o O2 é 
consumido nas etapas finais da cadeia de transporte de elétrons†. Neste sentido, aumentar 
o conteúdo de mitocôndrias dentro de uma fibra muscular poderia significar, ultimamente, 
aumentar sua capacidade de utilização de O2. Estranhamente, em seres humanos, duplicar 
o conteúdo e atividade enzimática mitocondrial intramuscular resulta, em muitos casos, em 
um aumento proporcionalmentemenor (20 – 40%) no v̇O2max.32 As razões deste fenômeno 
são incertas, mas reforçam a maior influência de fatores “centrais”, e não “periféricos”, na 
limitação do v̇O2max. Neste contexto, Roy Shephard, sabiamente questiona24: 
 
 
“Ao rejeitarmos a visão que, em termos teciduais, exista uma limitação 
importante no transporte de oxigênio, qual seria, então, a explicação 
alternativa dada por teleologistas‡ sobre a duplicação da atividade 
enzimática tecidual causada pelo treinamento de endurance? 
 
 
† Cadeia de transporte de elétrons é uma etapa da respiração celular, caracterizada pelo transporte de elétrons em uma 
compilação de moléculas fixadas na membrana interna da mitocôndria de células eucarióticas até um aceptor final de 
elétrons, em várias etapas liberadoras de energia para síntese de ATP. 
 
‡ Teleologismo é a ciência que estuda o conceito filosófico de finalidade, com explicações não-divinas. 
21 
 
 
 
 
Em um estudo clássico, John O. Holloszy e Edward T. Coyle parecem responder, ao menos 
em parte, o intrigante questionamento.33 Os autores argumentam que aumentar o conteúdo 
e a atividade mitocondrial no tecido muscular é aparentemente benéfico, pois proporciona 
ao praticante treinado realizar seu exercício físico na presença de diminutos distúrbios na 
homeostase, graças a sua maior capacidade intramuscular para oxidar gordura – e, assim, 
poupar carboidrato – e para diminuir a produção de coprodutos metabólicos. Tais efeitos 
podem, inclusive, explicar a otimização na performance humana de longa duração causada 
pelo treinamento físico, independente de quaisquer mudanças no v̇O2max.34 
 
DENSIDADE CAPILAR. Além do gradiente de difusão de O2 e conteúdo/atividade mitocondrial, 
outro fator periférico merece ser destacado: a densidade capilar†. De fato, uma aumentada 
capilarização intramuscular após treinamento físico foi originalmente notada por Andersen 
e Henriksson39. Em outro estudo pioneiro, Saltin e colegas32 notaram uma associação forte 
entre número de capilares por fibra muscular no músculo vasto lateral e v̇O2max, mensurado 
durante exercício físico em ciclo ergômetro. Cabe salientar ao leitor que o significado desta 
maior densidade capilar causada pelo treinamento físico não é aumentar o fluxo sanguíneo 
próximo a musculatura ativa, mas sim, aumentar o tempo de trânsito de células vermelhas 
sanguíneas na região. Uma maior disponibilidade de O2 aos músculos ativos é assegurada, 
assim, graças a maior extração de O2 na microcirculação muscular, independente do fluxo 
sanguíneo local.40 
 
Em conclusão, podemos perceber que o debate sobre fatores limitantes do v̇O2max em seres 
humanos ainda permanece fértil no contexto complexo da fisiologia do exercício. Enquanto 
alguns autores suportam que a capacidade oxidativa intramuscular é capaz de sobrepujar, 
de longe, a habilidade humana em transportar O2 aos músculos ativos,41 suportando, assim, 
os postulados básicos de Hill,20 outros reforçam que, circunstancialmente, cada passo no 
transporte do O2 do ar atmosférico até seu uso na mitocôndria será importante e limitante 
do v̇O2max.42 Percebemos, assim, que a presente “disputa teórica” está longe do seu fim. 
 
† Recentemente, sugeriu-se que o recrutamento neural de fibras motoras poderia limitar o v̇O2max. O postulado, batizado 
Governador Central35 foi rapidamente refutado por Hawkins et al36 Para maiores detalhes, recomenda-se ao leitor recentes 
revisões narrativas, elaboradas por Wagner37 e Lundby e Montero38. 
22 
 
 
 
 
1.3 RELAÇÃO COM A SAÚDE HUMANA 
 
Qual é a importância da aptidão cardiorrespiratória para a saúde humana? Conforme visto 
neste Capítulo, a aptidão cardiorrespiratória está associada com a integridade anatômica e 
funcional de vários sistemas orgânicas, com ênfase nos sistemas pulmonar, cardiovascular 
e musculoesquelético. A aptidão cardiorrespiratória, portanto, pode refletir, ao menos em 
parte, nossa “saúde orgânica” como um todo. Neste sentido, manter ou aumentar a aptidão 
cardiorrespiratória é um fator crucial para nossa sobrevivência, reduzindo riscos à saúde, 
melhorando qualidade de vida e, finalmente, aumentando nossa longevidade. Nas últimas 
décadas, verificou-se um reforço da necessidade de se evitar um nível baixo de aptidão 
cardiorrespiratória para nossa saúde e longevidade, apesar de seu reconhecidamente forte 
componente genético.17,18 Uma maior prática cotidiana de atividade física, incluindo a sua 
forma planejada e sistematizada, denominada exercício físico, é o principal “fator do meio” 
capaz de aumentar a aptidão cardiorrespiratória em seres humanos.43 Evidências oriundas 
de diversos estudos epidemiológicos e clínicos mostram como a aptidão cardiorrespiratória 
associa-se com a prática diária de atividade física e seus benefícios a saúde física e mental. 
Tais evidências são resumidas no Box 1.2 e detalhadas nos parágrafos a seguir. 
 
BOX 1.2 Você Sabia? A maior aptidão cardiorrespiratória pode melhorar sua saúde? 
(anexo) 
 
A literatura atual demonstra que baixos níveis de aptidão cardiorrespiratória são associados 
com riscos maiores para surgimento e desenvolvimento de doenças cardiovasculares e 
seu desfecho final, morte. De fato, desde meados da década de 90, estudos científicos tem 
comumente reportado que a aptidão cardiorrespiratória parece ser um indicador de risco 
independente para doenças cardiovasculares e mortalidade44-46 Tal observação abrange 
homens e mulheres, portadores de doenças cardiovasculares diagnosticadas ou não, e 
ainda, por fim, portadores de comorbidades diversas, incluindo obesidade, hipertensão, 
diabetes do tipo II, dislipidemia, entre outros.47 Referente a sobrevivência, demonstrou-se 
23 
 
 
 
 
que a aptidão cardiorrespiratória poderia ser capaz de predizer, mais adequadamente, risco 
de morte por distúrbios cardiovasculares, comparativamente a fatores de risco tradicionais, 
incluindo obesidade, tabagismo, hipertensão arterial, dislipidemia, diabetes do tipo II, entre 
outros.47 Em termos práticos, um simples aumento na aptidão cardiorrespiratória (1 MET1† 
ou 3,5 mL O2. kg-1. min-1) assegura um aumento considerável na chance de sobrevivência, 
cerca 10-25%. Cabe notar, porém, que níveis de aptidão cardiorrespiratória extremamente 
altos não são necessários para reduzir riscos à saúde cardiovascular e chance de morte. A 
literatura destaca, obviamente, que pessoas com aptidão cardiorrespiratória > 8-10 MET‡ 
possuem maior proteção contra mortalidade por causas diversas, incluindo, claramente, 
doenças cardiovasculares, em comparação com pessoas com escores < 5 MET; entretanto, 
benefícios adicionais a saúde cardiovascular e mortalidade são mais evidentes justamente 
em pessoas com menor aptidão cardiorrespiratória que iniciam um programa de exercício 
físico.46 (ver Figura 3). 
 
Figura 3 Efeitos dose-resposta: aptidão cardiorrespiratória vs morte por todas as causas. 
 
Além da irrefutável importância no controle do surgimento e desenvolvimento de doenças 
cardiovasculares e coronarianas, e seu desfecho final, morte, a aptidão cardiorrespiratória 
pode amenizar o risco para outros desfechos negativos a saúde, incluindo diabetes tipo II. 
De fato, um maior nível de aptidão cardiorrespiratória tem sido associado com um menor 
risco para o surgimento de pré-diabetes e diabetes tipo II.48,49 Melhoras mínimas na aptidão 
cardiorrespiratória causam reduções notáveis no risco para diabetes tipo II, principalmente 
entre pessoas com baixa aptidão cardiorrespiratória, destacando a necessidade eminente 
de intervenções específicas neste grupo populacional.48,50 Além do diabetes tipo II, alguns 
tipos de câncer também parecem associar-se com aptidão cardiorrespiratória. De fato, um 
maior risco para o surgimento de alguns tiposde câncer, como mama, pulmão, e em certos 
casos, gastrointestinal, são relacionados com uma menor aptidão cardiorrespiratória.51,52 
 
† Equivalente metabólico ou MET, correspondente ao consumo de 3,5 mL O2. kg-1. min-1 
‡ 8 MET equivale a 28 mL O2. kg-1. min-1 (8 × 3,5), enquanto 5 MET equivale a 17,5 mL O2. kg-1. min-1 (5 × 3,5). 
24 
 
 
 
 
Em um recente estudo de revisão, reportou-se, inclusive, que a risco de morte por diversos 
tipos de câncer é diminuído, cerca 20%-45%, em pessoas que possuem uma maior aptidão 
cardiorrespiratória.53 Os mecanismos responsáveis por tal associação são ainda incertos. 
 
Nas últimas duas décadas, novas evidências surgiram suportando a importância da aptidão 
cardiorrespiratória para diversos outros benefícios à saúde mental. Níveis altos de aptidão 
cardiorrespiratória foram associados, por exemplo, com um risco menor para o surgimento 
e desenvolvimento de demência e mal de Alzheimer.54,55 Em um estudo elegante, Defina et 
al.55 notaram, por exemplo, que pessoas com maior aptidão cardiorrespiratória possuíam 
36% menos chance de desenvolver demência em comparação com seus pares com menor 
aptidão cardiorrespiratória. Os mecanismos fisiológicos determinantes da sua associação 
com saúde mental são incertos. Recentemente, estudos têm reportado uma interessante 
associação entre aptidão cardiorrespiratória e sintomas de ansiedade e depressão,56,57 com 
resultados expressivos relacionados a episódios de tentativa de suicídio.58 Neste contexto, 
torna-se inegável o papel da aptidão cardiorrespiratória sobre nossa saúde física e mental. 
 
1.4 RELAÇÃO COM A PERFORMANCE HUMANA 
 
A capacidade humana para realizar exercício físico tem sido estudo há décadas. Diferentes 
modelos teóricos de performance humana foram criados e, até o presente momento, ainda 
é incerta a importância isolada de seus fatores determinantes.59,60 Determinar a magnitude 
de cada fator determinante da capacidade humana para exercitar-se é tarefa desafiadora, 
principalmente tratando-se de esforços físicos com características de endurance†. De fato, 
performance de endurance em seres humanos depende da integração – e não isolamento 
- de diferentes indicadores fisiológicos, incluindo v̇O2max, economia ou eficiência com o qual 
o exercício físico é realizado, e a fração do v̇O2max que pode ser mantida durante uma prova 
 
† Endurance é definido como a capacidade para sustentar uma dada carga de trabalho/velocidade pelo maior tempo 
possível.62 
25 
 
 
 
 
- indicada, comumente, por parâmetros fisiológicos tradicionais‡, incluindo limiar de lactato, 
limiar ventilatório, máxima fase estável de lactato, entre outros.61 Uma breve análise de cada 
indicador, inserido dentro de um modelo de performance humana atualmente aceito,59 será 
feita nos parágrafos a seguir (ver, ainda, Figura 4). 
 
Figura 4 Determinantes fisiológicos da performance de endurance. Adaptado de Joyner e 
Coyle.59 (anexo) 
 
CONSUMO MÁXIMO DE OXIGÊNIO. Principal indicador de aptidão cardiorrespiratória, v̇O2max é 
ainda um importante fator determinante de performance de endurance em seres humanos. 
Em um estudo clássico, David L. Costill63 e seus colegas reportaram uma correlação inversa 
e forte entre v̇O2max e performance de corrida de 10 milhas† em atletas com v̇O2max variando 
de ~54 mL O2. kg-1. min-1 e ~81 mL O2. kg-1. min-1. Tal heterogeneidade no v̇O2max dos atletas 
usados neste estudo foi importante, pois caso contrário, a correlação entre performance e 
v̇O2max não seria adequadamente analisada usando amostras “homogêneas”. Em resumo, 
v̇O2max é um bom preditor de performance de endurance entre atletas de diferentes níveis 
competitivos, mas não é um bom preditor de performance entre atletas de similares níveis 
competitivos.11 Sob uma perspectiva mecanicista, v̇O2max, e sua respectiva fração, %v̇O2max, 
definem a capacidade máxima de geração oxidativa de ATP, nossa “reserva” energética 
molecular, e a performance individual de um atleta durante uma prova de endurance. Em 
termos práticos, convidamos o leitor a imaginar o seguinte cenário: um corredor que deseje 
completar uma maratona com um tempo de 02 horas e 15 minutos deverá manter, durante 
toda a prova, um v̇O2 de ~60 mL O2. kg-1. min-1.11 Sabendo-se que um atleta não será capaz 
de completar a prova usando 100%v̇O2max, o seu v̇O2max deverá ser superior a ~60 mL O2. 
kg-1. min-1. Em geral, atletas de elite usam uma fração de 80-85%v̇O2max em uma maratona; 
assim, para o atleta supracitado completar a sua prova no tempo de 02 horas e 15 minutos, 
 
‡ Limiar de lactato é definido como a velocidade de corrida – ou carga de trabalho – precedente a um aumento de 1 
mmol. L-1 na concentração de lactato no sangue. Máxima fase estável de lactato é definida como a velocidade de corrida 
onde a concentração de lactato no sangue torna-se estável.61 
† 1 milha = 1,60934 quilómetros. 
26 
 
 
 
 
ele necessitará, no mínimo, um v̇O2max entre 70-75 mL O2. kg-1. min-1. Portanto, observamos 
que o principal indicador de aptidão cardiorrespiratória, v̇O2max, é um pré-requisito crucial 
para uma boa performance de endurance, mas jamais será capaz de determinar o resultado 
final de uma prova, pois outros indicadores fisiológicos de aptidão cardiorrespiratória, como 
sua fração (%v̇O2max) e/ou economia ou eficiência, possuem similar e/ou maior importância. 
 
ECONOMIA OU EFICIÊNCIA MECÂNICa. Teoricamente, economia/eficiência mecânica é definida 
como uma razão entre trabalho realizado e sua necessidade energética.61 O termo 
“economia de corrida/pedalada”, assim, denota basicamente o v̇O2 necessário para correr/ 
pedalar em uma dada velocidade.59 Tal parâmetro tornou-se outro importante indicador de 
aptidão cardiorrespiratória no âmbito da performance humana, sendo simplesmente obtido 
através de um gráfico XY, onde v̇O2 (eixo Y) é plotado versus velocidade de corrida – ou 
carga de trabalho no caso da ciclo ergometria (eixo X). Economia de corrida/pedalada é, 
assim, interpretada como a energia necessária, por unidade de massa corporal, para cobrir 
uma dada distância horizontal (mL O2. kg-1. km-1 ou W-1, respectivamente). Em outro estudo 
clássico na fisiologia do exercício, Conley e Krahenbuhl64 reportaram uma correlação forte 
entre economia de corrida e performance em uma prova de 10 km, usando um grupo de 
corredores com similar v̇O2max, mas diferente em termos de tempo para completar a prova, 
variando de 30.5-33.5 min. Analisando-se apenas os tempos mais rápidos, próximos a 30.5 
e 31 min, verificou-se uma variabilidade considerável na economia de corrida, variando de 
45-49 mL O2. kg-1. km-1 para uma velocidade de corrida de 268m/min-164 Podemos concluir, 
assim, que a economia da corrida, independentemente do v̇O2max, explica uma importante 
parte da variabilidade na performance de corrida entre atletas. Podemos entender, por fim, 
que a necessidade de O2 de seres humanos para exercitar-se em uma dada velocidade ou 
carga de trabalho varia enormemente entre si – e, assim como em outros contextos da vida, 
existirão alguns seres humanos “mais” e outros “menos” econômicos ou eficientes.65 Um 
exemplo, hipotético, de economia/eficiência de corrida é mostrado na Figura 5. 
 
Figura 5 Comparação entre dois corredores com diferenças na economia de corrida, mas 
com similares v̇O2max. (Anexo) 
27 
 
 
 
 
FRAÇÃO DE V̇O2MAX. Outro importante indicador de aptidão cardiorrespiratória no âmbito da 
performance humana é a fração (%) de v̇O2max. De fato, em um livro tradicional na fisiologia 
do exercício, Per-Olaf Astrand (1922-2015), famoso professor sueco do Instituto Karolinska, 
notou como pessoas treinadas diferem em termos de %v̇O2max de seus pares não-treinadosdurante exercício físico com características de endurance. Basicamente, pessoas treinadas 
conseguem manter sua atividade por 1-2 horas em ~83-87%v̇O2max, enquanto pessoas não-
treinadas conseguem manter sua atividade por mesma duração, porém em ~35-50%v̇O2max. 
Tal evidência pode nos mostrar, claramente, como %v̇O2max pode ter um impacto crucial na 
performance de endurance. Em seu livro, Astrand nos demonstra ainda como v̇O2max e sua 
fração, %v̇O2max, mudam com treinamento físico. De modo surpreendente, v̇O2max, %v̇O2max, 
e performance aumentam durante os primeiros meses de treinamento físico, mas somente 
%v̇O2max e performance – e não v̇O2max – continuam a ser otimizadas ao longo do tempo.66 
Hoje, tais evidências clássicas mencionadas por Astrand são rotineiramente confirmadas 
na literatura vigente,11 nos permitindo concluir que a performance humana, primariamente 
de endurance, é dependente de uma complexa e pouco compreendida interação de fatores 
fisiológicos diretamente associados com a aptidão cardiorrespiratória, os quais, atualmente, 
são minuciosamente investigados em numerosos laboratórios ao redor do Mundo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28 
 
 
 
 
CAPITULO 2 
 
APTIDÃO CARDIORRESPIRATÓRIA: AVALIAÇÃO 
 
Historicamente, a aptidão cardiorrespiratória tem sido considerada um componente da aptidão 
física de manifesta importância, seja no âmbito da saúde ou da performance humana. A aptidão 
cardiorrespiratória, basicamente, relaciona-se com a capacidade individual para realizar exercício 
físico dinâmico com duração prolongada em uma intensidade moderada a vigorosa. A integridade 
anatômica e funcional dos sistemas respiratório, cardiovascular, e musculoesquelético, faz-se, 
obviamente, necessária para assegurar uma aptidão cardiorrespiratória adequada para manter-
se a saúde física e mental e otimizar a capacidade humana para exercitar-se. De fato, atualmente, 
sabemos que níveis baixos de aptidão cardiorrespiratório, causados por um modo de viver pouco 
ativo, podem nos predispor, em certos casos precocemente, ao surgimento e desenvolvimento 
de numerosas doenças crônico-degenerativas, não-transmissíveis, com enorme potencial clínico 
para reduzir nossa longevidade. Neste contexto, tornou-se importante a compreensão dos vários 
mecanismos fisiológicos associados com a aptidão cardiorrespiratória, assim como avaliá-lo, de 
modo seguro e eficiente, nos âmbitos científico e clínico, como parte integrante de programas de 
prevenção primária e secundária. 
 
2.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS 
 
CONSUMO MÁXIMO DE OXIGÊNIO. Tradicionalmente, a aptidão cardiorrespiratória possui como seu 
principal indicador fisiológico† um famoso parâmetro, denominado consumo máximo de oxigênio, 
ou simplesmente, v̇O2max. Aliás, você sabe o que realmente é v̇O2max? Bassett Jr e Howley1 definem 
v̇O2max como a capacidade máxima individual para captar, transportar, e utilizar O2 na musculatura 
esquelética ativa durante exercício físico de intensidade severa. v̇O2max é tipicamente expresso no 
 
† Historicamente, v̇O2max é o principal indicador fisiológico de aptidão cardiorrespiratória. Entretanto, atualmente, outros 
indicadores possuem notável importância clínica e científica, incluindo limiares fisiológicos (lactato, ventilatório, potência 
ou velocidade crítica) ou mesmo análise de respostas dinâmicas/cinéticas do v̇O2 durante exercício físico submáximo.2 
29 
 
 
 
 
contexto clínico e científico em termos relativos ao peso corporal (ou seja, em mL O2. kg-1. min-1), 
diferentemente do conceito original, expresso em termos absolutos (L O2. min-1; ver Box 3.1 para 
maiores detalhes). Caso expresso em termos relativos, o v̇O2max poderá, inclusive, ser comparado 
entre pessoas com diferentes pesos corporais, ou mesmo, de modo intraindividual, caso efeitos 
de treinamento físico sejam examinados.3 Cabe notar, conforme destacado no Capítulo 1, v̇O2max 
denota um limite fisiológico verdadeiro, primariamente de origem cardiovascular, criando-se uma 
espécie de platô nos dados de v̇O2 no período final de um teste de exercício físico com cargas 
progressivas, máximo.4 Tal estabilidade torna-se aparentemente evidente na medida em que um 
aumento na carga de trabalho – leia-se velocidade, referente a caminhada/corrida, e potência, no 
caso da ciclo ergometria – ocorre, sem mudanças substanciais no v̇O2. Em certas populações, 
incluindo pacientes portadores de doença cardiovascular ou respiratória, tal “efeito platô” parece 
ser incomum. Nestes casos, o termo consumo de oxigênio pico (v̇O2pico) será mais adequado (ver 
Box 2.1). 
 
BOX 2.1 Você Sabia? Qual a diferença entre v̇O2max e v̇O2pico? (anexo) 
 
MEDIDAS DIRETAS VS. INDIRETAS DE CONSUMO MÁXIMO DE OXIGÊNIO. Como posso obter uma medida 
confiável de v̇O2max? Desde meados do Século XIX, cientistas e engenheiros ao redor do Mundo 
tem buscado a criação de equipamentos capazes de medir, com erros aceitáveis†, v̇O2 em seres 
humanos, em condições de repouso e esforço físico, em ambientes internos e externos.5 Ao longo 
das décadas, aparelhos “metabólicas” capazes de medir trocas gasosas foram sendo lançados 
no mercado. De fato, com exceção do primeiro protótipo elaborado pelo engenhoso pesquisador 
alemão Nathan Zuntz (1847-1920), todos os aparelhos metabólicos criados até o final da década 
de 80 serviam para unicamente serem usados em ambientes internos como laboratórios e clínicas 
especializadas.7 O uso destes aparelhos metabólicos prevê o cliente/paciente avaliado respirando 
normalmente através de válvulas de baixa resistência, com sua narina ocluída por um prendedor 
nasal ou com sua boca e nariz não-ocluídos, porém, usando máscara facial. A ventilação pulmonar 
 
† Erro de medida é definida como a diferença entre a medida real e a medida observada.6 Procedimentos de validação 
de testes e equipamentos servem para garantir que os seus erros de medida inerentes são metodologicamente aceitáveis. 
30 
 
 
 
 
e as suas frações expiradas e/ou inspiradas de O2 e dióxido de carbono (CO2) são mensuradas e 
posteriormente analisadas por sensores de O2 e CO2, respectivamente, localizados no interior do 
aparelho. Cabe salientar que, atualmente, tais mensurações podem ser feitas de modo simultâneo 
(respiração-por-respiração) ou via “misturas gasosas” (mixing chamber†).5 Com o surgimento de 
novas tecnologias, tornou-se possível a criação de aparelhos “portáteis” capazes de mensurar O2 
e CO2, além do gasto energético, em condições ambientais reais, aumentando enormemente a 
possibilidade de novos estudos na fisiologia do exercício.7 Tais aparelhos metabólicos, “portáteis” 
ou laboratoriais de “mesa”, contudo, possuem certas desvantagens, como preço elevado para 
sua compra e manutenção, necessidade de recurso humano especializado, além de um espaço 
físico adequado.8 Novos aparelhos metabólicos, chamados “móveis” (room-to-room), possuem 
preços mais atrativos, porém, carregam consigo uma enorme desvantagem: a mensuração única 
de v̇O2, mas não v̇CO2 (ver Figura 6 e Tabela 1). Neste contexto, acredita-se que a determinação 
direta de v̇O2max é ainda impeditiva e, inclusive, indisponível na maioria das cidades brasileiras. 
 
FIGURA 6 Diferentes tipos de aparelhos metabólicos: “fixo” (CPET Quark®), portátil (K5®), e 
móvel (room-to-room; Fitmate®), comercializados pela mesma empresa (CosmedTM)(anexo) 
 
TABELA 1 Principais aparelhos metabólicos vendidos no mercado atual. (anexo) 
 
Caso a presença de aparelhos metabólicos seja um impeditivo, a determinação do v̇O2max poderá 
ser feita de modo indireto, graças às famosas “equações preditivas”. Atualmente, diversos testes 
de exercício físico, submáximos e máximos, são capazes de “estimar” v̇O2max, sendo, inclusive, 
validados na literatura científica. De fato,a “capacidade preditiva” de v̇O2max de diversos testes de 
exercício físico estabeleceu-se pela correlação de seus dados (carga de trabalho e velocidade no 
caso da ciclo ergometria e corrida/caminhada, respectivamente; frequência cardíaca; percepção 
do esforço; performance, como, por exemplo, distância total percorrida no teste da caminhada 
de seis minutos, entre outros) com uma medida direta de v̇O2max. Cabe destacar, infelizmente, que 
 
† Mixing chamber é um componente opcional encontrado em diversos aparelhos metabólicos, onde os gases coletados 
durante a respiração são provisoriamente armazenados para posterior determinação de O2 e CO2 em um dado período 
de tempo. O uso de Mixing chamber não é, portanto, adequado para análise de respostas dinâmicas de trocas gasosas. 
31 
 
 
 
 
medidas indiretas de v̇O2max causam, em muitos casos, erros de medida notáveis, subestimando 
ou mesmo superestimando os valores “reais” de v̇O2max de um cliente/paciente. Desta maneira, 
percebemos que uma medida confiável de v̇O2max depende, primeiramente, de como seus dados 
serão monitorados. 
 
TESTE DE EXERCÍCIO FÍSICO SUBMÁXIMO VS. MÁXIMO. A decisão sobre usar um teste de exercício físico 
submáximo† ou máximo para determinar v̇O2max, direta ou indiretamente, dependerá da avaliação 
de numerosos aspectos, incluindo riscos inerentes à saúde do cliente/paciente e a disponibilidade 
de equipamentos e espaço físico, além de recursos humanos especializados. Cada aspecto citado 
será brevemente discutido nos parágrafos a seguir. Antes, porém, destaca-se algumas vantagens 
e desvantagens próprias dos testes de exercício físico submáximo e máximo. 
 
Teste de exercício físico máximo requer do cliente/paciente avaliado exercitar-se até a exaustão 
volitiva, e assim, necessitará de supervisão médica e equipamentos de emergência.9 Um esforço 
extremo predispõe pacientes/clientes a certos riscos à saúde, além de depender, ultimamente, 
da motivação do avaliado.10 Opostamente, as principais vantagens de um teste de exercício físico 
máximo incluem a sua sensibilidade no diagnóstico de doenças cardiovasculares em clientes/ 
pacientes assintomáticos, sua maior acuracidade na determinação do v̇O2max e outros indicadores 
de aptidão cardiorrespiratória, como limiares ventilatórios, e em certos casos, limiar de lactato,9,10 
entre outras. Graças as suas vantagens, testes de exercício físico máximos são rotineiramente 
usados em laboratórios e clínicas especializados ao redor do Mundo. Cabe destacar, todavia, que 
supervisão médica e presença de equipamentos de emergência nem sempre é acessível a todos 
os profissionais da área e/ou centros especializados na promoção da saúde e, portanto, testes de 
exercício físico submáximos são preferidos.11 Atualmente, testes de exercício físico submáximos 
são usados, por exemplo, na liberação hospitalar de pacientes recuperando-se de infarto agudo 
do miocárdio precedente (4-7 dias).12 Basicamente, tais testes são usados por profissionais no 
 
† Teste de exercício físico submáximo constituem-se de protocolos onde o limite superior dos sistemas respiratório, 
cardiovascular e musculoesquelético não são atingidos. 
32 
 
 
 
 
monitoramento de indicadores fisiológicos de interesse - como frequência cardíaca - em resposta 
a várias cargas de trabalho, usando-os para estimar v̇O2max†. Tais parâmetros fisiológicos, porém, 
nem sempre são usados para predizer v̇O2max, mas também para estimar “capacidade funcional” 
do avaliado. Estimada pela combinação de parâmetros fisiológicos como frequência cardíaca e 
pressão arterial, além da carga de trabalho e do esforço percebido, capacidade funcional é usada 
para monitorar mudanças causadas pelo treinamento físico e na prescrição do exercício físico. 
Maiores detalhes sobre interpretação de dados gerados em testes de exercício físico submáximos 
- e seu uso na prescrição - serão mostrados ao leitor no Capitulo 3. Ainda, protocolos de testes 
de exercício físico, máximo e submáximo, serão apresentados nos tópicos a seguir neste Capítulo. 
 
ESPAÇO FÍSICO E RECURSOS MATERIAIS E HUMANOS. Conforme mencionado anteriormente, a decisão 
sobre a execução de um teste de exercício físico submáximo ou máximo dependerá de aspectos 
incluindo espaço físico e disponibilidade de recursos materiais permanentes e insumos, além da 
presença de recursos humanos especializados (staff) e do grupo populacional a ser avaliado. O 
espaço físico do local escolhido para avaliação física dependerá, ultimamente, dos equipamentos 
disponíveis e do teste de exercício físico a ser realizado. Geralmente, recomenda-se um espaço 
físico variando de 37 a 42 m2,13 amplo o suficiente para acomodar uma equipe médica atuando 
em uma situação de emergência. O espaço físico deve ser mantido em uma condição ambiental 
termoneutra, entre 20 e 23ºC, com uma humidade relativa entre 50% e 60%.14 
 
Cada espaço físico deve ser organizado para garantir a disponibilidade de materiais permanentes 
e transitórios, e materiais que assegurem comodidade e segurança aos avaliadores e avaliados.‡ 
De fato, um espaço físico deveria ser planejado e organizado de modo a atender, com segurança 
e comodidade, clientes/pacientes crianças e adolescentes e idosos, portadores de limitações ou 
 
† Estimar v̇O2max via dados de frequência cardíaca durante teste de exercício físico submáximo depende de critérios como: 
1) relação linear entre frequência cardíaca e carga de trabalho, 2) estabilidade da frequência cardíaca em cada carga de 
trabalho, e 3) diferença mínima entre frequência cardíaca máxima estimada e real, e 4) ausência de influência de fatores 
externos capazes de afetar frequência cardíaca, incluindo medicamentos, suplementos nutricionais, temperatura, etc.15 
 
‡ Materiais permanentes são materiais/equipamentos que permanecem no espaço físico, enquanto materiais transitórios 
são materiais/equipamentos “móveis”, dependentes do tipo do teste a ser realizado (por ex., ECG, espirometro, etc.). 
33 
 
 
 
 
distúrbios clínicos, ou opostamente, atletas de elite. Tal heterogeneidade de avaliados claramente 
impõe ao espaço físico e aos seus materiais/equipamentos permanentes e transitórios um cenário 
desafiador. Logo, materiais/equipamentos com ampla capacidade de adaptação às necessidades 
circundantes serão preferidos. Atualmente, diversos equipamentos, como esteiras motorizadas e 
ciclos ergômetros, possuem adaptações capazes de permitir a condução de diversos testes de 
exercício físico.16 Exemplos de ajustes incluem as mudanças possíveis no suporte lateral de novas 
esteiras motorizadas, além do completo ajuste de selim, guidão e pedaleira em ciclos ergômetros. 
 
Esteiras motorizadas e ciclo ergômetros são rotineiramente usados em testes de exercício físico. 
Então, qual deles devemos escolher? A seleção depende, basicamente, do conforte e segurança 
do cliente/paciente e questão clínica a ser respondida, sabendo-se que ambos possuem pontos 
fortes e pontos fracos. Esteira possui como grande vantagem a naturalidade da marcha em seres 
humanos, além da maior capacidade para se estimar um v̇O2max “real” – em geral, graças a maior 
massa muscular envolvida.17 A maior sensibilidade no diagnóstico de sinais/sintomas clínicos de 
interesse é outra vantagem.13 Opostamente, testes de exercício físico em esteiras motorizadas 
possui como desvantagem o maior risco de queda, graças a incapacidade de clientes/pacientes 
para caminhar/correr no aparelho. Cabe ao staff, assim, demonstrar e familiarizar o avaliado com 
o ergômetro. Outras desvantagens incluem a incapacidade para calcular-se alguns indicadores 
fisiológicos de interesse, como custo de O2, e maiores ruídos† causados em equipamentos como