APOSTILA_INTRDUÇÃO_FISIOL_EXERCICIO

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Introdução à fisiologia do exercício principais 
mecanismos 
 
Armando Enrique Pancorbo Sandoval 
Doutor em Medicina pela Universidade de Havana, Cuba; Médico Especialista em Medicina do Esporte pelo Instituto de 
Medicina Desportiva de Cuba – Ministério da Saúde; Doutor em Ciências Médicas pela Universidade de Havana; Professor 
Titular das Universidades de Havana e Matanzas; e membro acadêmico do Instituto de Medicina Desportiva de Cuba para 
Residência da Especialidade e Mestrado. 
 
Versão original publicada na obra de Pancorbo Sandoval AE. Medicna do esporte: princípios e prática - Porto Alegre: 
Artmed; 2005. 
 
As atividades ou exercícios físicos que realizamos em diferentes situações da vida (cotidiana, 
laboral, recreativa), assim como os programas de exercício com fins de saúde e sobretudo o esporte 
competitivo em diferentes idades e níveis de competição, requerem liberação energética leve, 
moderada ou intensa, dependendo da duração e da intensidade do exercício e da relação carga do 
exercício-descanso, frequência da atividade, estado de saúde, idade e condição física atuais do 
indivíduo. 
Como visto no capítulo anterior, a energia necessária para fosforilar o ADP em ATP é 
proporcionada pela degradação aeróbia de carboidratos, gorduras e proteínas. Caso não se consiga 
um ritmo estável entre a fosforilação oxidativa e as necessidades energéticas da 
atividade, desenvolve-se um desequilíbrio anaeróbio-aeróbio, acumula-se ácido láctico, a acidez nos 
tecidos aumenta e sobrevém rapidamente a fadiga. 
A capacidade de manter um alto nível de atividade física sem fadiga demasiada depende de 
dois fatores: 
-Da capacidade de integração de diferentes sistemas fisiológicos (respiratório, circulatório, 
muscular, endócrino) para realizar o exercício. 
-Da capacidade das células musculares específicas de gerar ATP de modo aeróbio. 
 
Regulação e integração do corpo durante o exercício 
Observam-se na Tabela 2.1 os ajustes químicos, neurais e hormonais que ocorrem antes e 
durante a prática de exercícios. No início e até antes de começar o exercício (pré-
arranque), principiam-se alterações cardiovasculares a partir dos centros nervosos que estão acima 
da região medular. Tais ajustes proporcionam um aumento significativo na frequência e na força de 
bombeamento do coração, bem como promovem alterações previsíveis no fluxo sanguíneo regional, 
que são proporcionais à intensidade do exercício. Com o prosseguimento da atividade física, a saída 
de informação simpática colinérgica, junto com fatores metabólicos locais que atuam sobre os nervos 
quimiossensíveis, além de atuar diretamente sobre os vasos sanguíneo s, causa a dilatação dos 
vasos de resistência dentro dos músculos ativos. Essa resistência periférica reduzida permite que as 
áreas ativas recebam maior irrigação sanguínea. Quando o exercício se prolonga, há ajustes 
constritores adicionais nos tecidos menos ativos, que, assim, mantêm uma pressão de perfusão 
adequada, mesmo com uma grande vasodilatação muscular. Essa ação constritora permite a correta 
redistribuição do sangue para satisfazer às necessidades dos músculos ativos. 
 
 
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Os fatores que afetam o retorno venoso são tão importantes quanto os que regulam o fluxo 
sanguíneo arterial. 
A ação das bombas musculares e ventilatórias e a crescente rigidez das próprias veias 
(provavelmente regulada pela atividade simpática) aumentam imediatamente o retorno 
sanguíneo ao ventrículo direito. Na verdade, ao aumentar o débito cardíaco, o tônus venoso também 
aumenta proporcionalmente, tanto nos músculos que trabalham como nos que não trabalham. Com 
esses ajustes, mantém-se o equilíbrio entre o débito cardíaco e o retorno venoso. Os fatores que 
afetam o fluxo sanguíneo no sistema venoso são especialmente importantes em exercícios 
realizados de pé, nos quais a força da gravidade tende a se contrapor à pressão venosa nas 
extremidades. 
O sistema cardiovascular proporciona uma regulação rápida da frequência cardíaca, além de 
uma distribuição eficaz do sangue no circuito vascular, como resposta às necessidades metabólicas 
e fisiológicas do corpo. As catecolaminas simpáticas (adrenalina ou epinefrina e noradrenalina ou 
norepinefrina) atuam para acelerar a frequência cardíaca e aumentar a contratilidade do miocárdio. 
O neurotransmissor parassimpático acetilcolina, por meio do nervo vago, diminui a frequência 
cardíaca. 
Os fatores extrínsecos (neurais e hormonais) modificam o ritmo inerente do 
coração, permitindo-lhe acelerar rapidamente em antecipação ao exercício e aumentar até duzentos 
batimentos por minuto ou mais durante o exercício máximo. Como mencionado anteriormente, uma 
grande parte do ajuste da frequência cardíaca deve-se, provavelmente, à influência cortical exercida 
antes e durante as etapas iniciais da atividade. 
Os nervos, os hormônios e os fatores metabólicos atuam sobre as bandas de músculo liso nos 
vasos sanguíneos. Isso causa uma alteração de seu diâmetro interno regulando o fluxo sanguíneo: 
as fibras simpáticas adrenérgicas liberam noradrenalina, que causa vasoconstrição, e os neurônios 
simpáticos colinérgicos secretam acetilcolina, que produz vasodilatação. 
O exercício físico produz dois tipos de reação do ponto de vista fisiológico, segundo o tempo 
de duração em que se desenvolve: um tem ação aguda, como a resposta imediata ao estímulo do 
exercício, e o outro tem ação cumulativa, progressiva e sistemática no organismo, que age de forma 
crônica quando a atividade física é realizada por 24 semanas ou mais. 
 
Reação aguda ao exercício 
A resposta biológica às cargas do treinamento denominase reação aguda. É quando 
estudamos o modo como o corpo responde a um treinamento individual, como caminhar, trotar em 
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uma pista, nadar, correr sobre uma esteira ergométrica ou realizar uma repetição de força máxima 
com peso, como no halterofilismo. 
 
Adaptações crônicas durante o exercício 
Quando se realizam seis meses ou mais de treinamento de forma individualizada, sistemática 
e progressiva, ocorrem modificações importantes no organismo, como as que ocorrem nos sistemas 
cardiorrespiratório, endócrino-metabólico, imunológico e musculoesquelético. 
 
Tais modificações estão relacionadas aos seguintes princípios: 
-Individualidade (incluindo herança genética) 
-Especificidade do treinamento (com predomínio aeróbio, anaeróbio ou misto) 
-Relação entre volume e intensidade 
-Progressão da carga 
-Manutenção (a perda é reversível) 
 
Ajustes cardiovasculares ao esforço 
A realização de qualquer exercício físico pressupõe o estabelecimento de uma situação de 
sobrecarga para o sistema cardiovascular. A atividade física traduz-se na existência de um aumento 
de substâncias nutritivas e no aumento do aporte de oxigênio necessário para os músculos ativos. 
Secundariamente, aumentam também os níveis de anidrido carbônico e de metabólitos, os quais 
precisam ser eliminados. Para responder a isso, é necessária uma série de ajustes no sistema 
cardiovascular e em sua inter-relação com os diferentes órgãos e sistemas do corpo. 
 
Frequência cardíaca 
O controle da frequência cardíaca (FC) durante o repouso e o exercício é um bom indicador do 
nível de intensidade em que o coração está trabalhando e é uma informação importante do estado 
de saúde de uma pessoa. O músculo cardíaco responderá diretamente à necessidade de oxigênio e 
de fluxo sanguíneo do organismo em diferentes momentos da vida, tanto para realizar um exercício 
de determinado nível de intensidade como durante períodos de doença ou de necessidade externa, 
em que o organismo responde enviando fluxo sanguíneo aos músculos e/ou órgãos que necessitem 
do aporte de sangue e de O2. A frequência cardíaca é parte importante de diferentes variáveis 
fisiológicas. Por exemplo, junto ao volume sistólico forma o débito cardíaco. A frequência cardíacaé 
também parte do duplo produto. 
Existe uma correlação linear entre o aumento do consumo máximo de O2 (VO2máx) durante o 
exercício e o aumento da frequência cardíaca. Nesse caso, com respeito ao percentual da FC 
máxima. A seguir, abordaremos a importância do controle da frequência cardíaca. 
 
Frequência cardíaca de repouso 
Considerações importantes: 
-A frequência cardíaca de repouso (FCR) é de 60 a 80 batimentos por minuto (bpm) em média. 
Em indivíduos sedentários e de meia-idade, ela pode superar 100 bpm. Esportistas em forma e de 
modalidades de resistência podem apresentar entre 28 e 40 bpm, pelo aumento do volume sistólico, 
a partir de uma hipertrofia ventricular esquerda de caráter fisiológico. 
-A FC normalmente diminui com a idade, tanto em repouso como durante exercícios 
submáximos e máximos (principalmente neste último, em consequência do processo biológico do 
envelhecimento). 
Fatores como aumento de temperatura e altitude aumentam a FC de repouso. 
-Antes do exercício, a FC costuma aumentar acima dos valores normais, o que se denomina 
resposta antecipatória. Devido a isso, as verificações de FC de repouso prévias ao exercício devem 
ser desconsideradas. A verdadeira FC de repouso deve ser verificada nas primeiras horas da manhã, 
quando a pessoa levanta. 
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-Se quando estivermos deitados nossa FC de repouso for de 50 bpm, quando estivermos 
sentados aumentará para 55 bpm e, quando estivermos de pé, para 60 bpm. A FC de repouso 
aumenta porque, quando nosso corpo passa de uma posição, deitado, para outra, de pé, o volume 
sistólico cai imediatamente. Isso se deve sobretudo ao efeito da gravidade, que faz com que o sangue 
se acumule nas pernas, reduzindo o volume de sangue que retorna para o coração. Isso, ao mesmo 
tempo, produz um aumento da FC de repouso, para manter o débito cardíaco de repouso. 
-Por fim, determinadas doenças e medicamentos podem aumentar ou diminuir a FC de 
repouso. 
 
Frequência cardíaca durante o exercício 
Algumas considerações que devemos lembrar: 
-Quando se inicia um exercício, a FC aumenta proporcionalmente à sua intensidade (de acordo com 
a capacidade física atual). 
-Existe uma correlação direta entre a intensidade da FCmáx e o VO2máx durante o exercício, embora 
próximo do VO2máx se perca a linearidade. 
-A frequência cardíaca máxima é muito importante para o planejamento do treinamento e seu 
controle, assim como para determinados testes de laboratório e de campo, tanto para esportistas 
como para a população em geral. 
-Segundo a fórmula da OMS-Karvonen, a FCmáx é 220 – idade (fórmula aplicada pela Organização 
Mundial de Saúde [OMS]). No entanto, isso é uma estimativa, e os valores individuais variam 
consideravelmente em relação a esses valores médios. Por exemplo, em uma pessoa com 40 anos 
de idade, a FCmáx seria estimada em 180 bpm. No entanto, segundo estudos realizados, dentre 
pessoas de 40 anos, 68% apresentam uma FCmáx entre 168 e 192 bpm e 95% entre 156 e 204 
bpm. O próprio Karvonen possui outra fórmula para avaliar o VO2máx ou a FC de reserva: FCmáx – 
FCR. Ambas as fórmulas são importantes para conhecer o potencial cardiovascular, mas as duas 
possuem margem de erro. A partir desses resultados planeja-se o pulso de treinamento. 
-A fórmula da OMS é a mais utilizada na população (FCmáx = 220 – idade). 
-Perde-se 1 bpm por ano de vida. 
-Quando o ritmo de esforço se mantém constante, em níveis submáximos de exercício, a FC 
aumenta muito rapidamente, até estabilizar-se. O ponto de estabilização é conhecido como estável 
da FC e é o ritmo ideal do coração para satisfazer as exigências circulatórias a esse ritmo específico 
de esforço. Para cada incremento posterior de intensidade, a FC alcançará um novo valor dentro de 
um ou dois minutos. 
-Apesar disso, quanto mais intenso é o exercício, mais se demora para alcançar o estado 
estável. 
-Nesse princípio de cargas crescentes, utiliza-se um teste de laboratório para o diagnóstico da 
capacidade funcional. 
-Após seis meses de treinamento moderado a moderadointenso, a FC durante o exercício 
submáximo costuma diminuir cerca de 20 a 40 bpm. A FC submáxima de uma pessoa reduz-se 
proporcionalmente à quantidade de treinamento realizado. 
-O período de recuperação da FC diminui aumentando-se o treinamento de resistência; é uma 
variável considerada para avaliar o progresso do treinamento. 
-Wilmore e Costill (2000) referem que quando se passa da posição de pé, em relativo repouso, 
a caminhar, a FC pode aumentar de 60 para 90 bpm aproximadamente. 
-Fazendo jogging (trote) a um ritmo moderado de 140 bpm, pode-se chegar a 180 bpm ou mais 
se passamos a correr a uma grande velocidade. O débito cardíaco (DC) aumentará por duas causas: 
maior volume sistólico e maior FC durante o exercício, em virtude da demanda de fluxo sanguíneo e 
O2 dos músculos que estão trabalhando. 
-Vários fatores afetam a FC durante o repouso e durante o exercício, como temperatura, 
umidade, horário do exercício, modificação de posição, ingestão de alimentos, etc. O uso de 
determinados medicamentos pode alterar a FC durante a prática de exercícios; por exemplo, os beta-
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bloqueadores diminuem a FC. Situações parecidas também ocorrem durante o repouso (ver Tabelas 
2.2 e 2.3). 
-Fatores como as modificações de posição durante o exercício (posição ortostática – como 
ocorre durante a corrida –, ou sentado – como ocorre no ciclismo e durante a natação) afetam a 
frequência cardíaca em uma intensidade similar de trabalho (ver Tabela 2.7). 
 
 
 
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Como podemos determinar a frequência cardíaca máxima prevista de uma pessoa e o pulso 
de treinamento? 
 
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Tanto no esporte de rendimento como nos programas de saúde direcionados à população 
utilizamos diferentes fórmulas, como as seguintes: 
 
-FCmáx = 220 – idade (OMS-Karvonen) 
-FCmáx de reserva ou VO2máx = FCmáx – FC de repouso (Karvonen) 
-FCmáx = 208 – (0,7 × idade) (fórmula da Universidade do Colorado, EUA) 
 
A aplicação dessas fórmulas é abordada em outros capítulos, principalmente nos Capítulos 4 
e 13. 
De posse dessa informação, o médico com conhecimentos de fisiologia do exercício, o 
professor de educação física ou o técnico do esporte, entre outros profissionais da área, podem 
planejar de forma simples em que faixa do percentual de intensidade da FCmáx devem treinar seu 
atleta, cliente ou paciente para obter os resultados esperados, criando um nível inferior e outro 
superior de intensidade, controlado, nesse caso, pelos bpm, o que constitui, então, a banda ou faixa 
de pulso de treinamento. 
 
 
 
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Em casos de doença, trabalha-se a partir da frequência de trabalho submáximo, e a fórmula 
que se utiliza para obtê-la é: 
 
FC submáxima= FC máxima x 0,85 
 
Em cardiologia e em medicina do esporte, utilizam-seas fórmulas de Vivacqua e Spagna para 
a reserva cronotrópica (RC) e o déficit cronotrópico (DF). 
RC = FCmáx – FC de repouso (também conhecida como FCmáx de reserva ou percentual de 
VO2máx, utilizado por Karnoven) 
 
DC = FCmáx prevista – FCmáx alcançada / FCmáx prevista 
 
Débito cardíaco: a capacidade funcional do sistema cardiovascular 
O débito cardíaco é o primeiro indicador da capacidade funcional da circulação para satisfazer 
as demandas da atividade física. Os dois fatores que determinam a capacidade do débito cardíaco 
são a frequência cardíaca e o volume sistólico (VS). A relação é: 
 
DC = FC x VS 
 
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Dispõe-se de vários métodos, invasivos (como o método de Fick) e não-invasivos (como o 
método de reinalação), para medir o débito cardíaco. Cada um tem suas vantagens e desvantagens, 
sobretudo quando utilizados durante a prática de exercícios. 
A fórmula do método de Fick é esta: 
 
 DC = VO2máx x 100 = mL/min / Diferença a-vO2 
 
Em condições de repouso, o organismo dispõe de aproximadamente 250mL de VO2máx, os 
quais são utilizados durante um minuto em repouso para responder ao gastoenergético, e a diferença 
arteriovenosa durante esse tempo é de 5 mL de O2 por 100 mL de sangue. Assim, conforme a fórmula 
de Fick, teríamos um DC de 5.000 mL/min de sangue, ou seja, de 5 L/min. 
 
Débito cardíaco em condições de repouso e durante o exercício 
O DC aumenta proporcionalmente à intensidade do exercício, desde 5 L em condições de 
repouso a um máximo de 20 a 25 L/min em homens jovens e que realizam atividade física; em 
esportistas de elite o DC é maior, sendo mais evidente nos esportistas de resistência, que podem ter 
entre 35 e 40 L/min de sangue de DC. Essas diferenças devem-se inteiramente ao grande volume 
sistólico de indivíduos treinados, já que o exercício físico contínuo de características aeróbias produz 
hipertrofia fisiológica do ventrículo esquerdo, com aumento do volume sistólico, gerando um 
batimento mais forte. 
Em consequência disso, aqueles que realizam exercícios aeróbios possuem um DC de 
repouso mais econômico, com menor FC do que pessoas sedentárias, uma vez que seu VS é maior 
(de 70 a 71 mL em indivíduos sedentários e de aproximadamente 100 mL em indivíduos treinados). 
Os valores médios do DC em condições de repouso são resumidos a seguir: 
 
Repouso 
–Débito cardíaco = frequência cardíaca x volume sistólico 
–Indivíduos sedentários: 4.970 mL/min = 70 bpm x 71 mL/batimento 
–Indivíduos treinados: 5.000 mL/min = 50 bpm x 100 mL/batimento 
 
Durante o exercício máximo, a diferença não é só de economia, mas também de quantidade e 
qualidade do DC. Ao possuir um VS maior, a pessoa treinada tem um DC maior diante de um esforço 
máximo. Em homens sedentários, o VS médio fica entre 103 e 113 mL de sangue por batimento, 
enquanto em pessoas treinadas pode ser entre 150 e 210 mL/batimento. Como exemplo, 
consideremos duas pessoas que realizam um esforço máximo de 195 bpm: 
 
Esforço máximo 
–Débito cardíaco = frequência cardíaca x volume sistólico 
–Indivíduos sedentários: 21.450 mL/min = 195 bpm x 110 mL/batimento 
–Indivíduos treinados: 34.950 mL/min = 195 bpm x 179 mL/batimento 
 
Devemos salientar que a eficiência do trabalho é muito diferente entre os exemplos que 
podemos apresentar, já que o que é um esforço máximo para um sedentário (por exemplo, correr 2 
km em 13 minutos e 30 segundos) pode ser um esforço submáximo ou moderado (correr esses 2 km 
em 12 minutos e 45 segundos) para uma pessoa que realiza atividade física aeróbia de forma 
sistemática e pode ser um esforço leve para um esportista de alto rendimento (que percorra 2 km em 
11 minutos e 20 segundos). Os mecanismos de recuperação da FC, do VS e, por conseguinte, do 
DC são mais rápidos em indivíduos treinados. 
Durante exercícios realizados em pé, o volume sistólico aumenta durante a transição do 
repouso ao exercício leve, com valores máximos que chegam a 45% do VO2máx. Depois desse 
ponto, o débito cardíaco intensifica-se conforme aumenta a frequência cardíaca. Os aumentos no 
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volume sistólico em exercícios realizados em pé devem-se geralmente a um esvaziamento sistólico 
mais completo, em lugar de um maior enchimento dos ventrículos durante a diástole. A ejeção 
sistólica aumenta por meio dos hormônios simpáticos. O treinamento de fundo melhora a força 
miocárdica, que também contribui consideravelmente para a potência do batimento durante a sístole. 
A frequência cardíaca e o consumo de O2 estão relacionados de maneira linear, tanto em 
indivíduos treinados como em não-treinados, durante a maior parte do exercício. Com o treinamento 
de resistência, essa relação desloca-se significativamente para a direita, devido à melhora no volume 
sistólico cardíaco. Por conseguinte, a frequência cardíaca reduz-se consideravelmente, em nível de 
trabalho submáximo, nos indivíduos treinados em exercícios de resistência aeróbia. 
Na Tabela 2.4, observa-se o comportamento do volume sistólico em condições de repouso e 
durante o exercício em pessoas sedentárias, em pessoas ativas que treinam para melhorar o 
condicionamento cardiorrespiratório e em esportistas de alto rendimento de modalidades de 
resistência. Vê-se que o volume sistólico de repouso das pessoas ativas que treinam o 
condicionamento aeróbio ou cardiorrespiratório e o dos esportistas de resistência é praticamente 
igual ou superior ao volume sistólico dos sedentários durante o exercício. Se a pessoa tiver uma 
maior atividade de resistência aeróbia, terá um maior volume sistólico de repouso e durante o 
exercício. 
 
 
 
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Após um treinamento de resistência cardiorrespiratória, o volume sistólico aumenta em 
repouso, assim como ao realizar exercícios de nível submáximo ou máximo de intensidade. Durante 
o treinamento aeróbio, ocorre um aumento do volume diastólico final, causado principalmente pelo 
aumento do volume plasmático. 
O ventrículo esquerdo é a câmara do coração mais modificada em resposta ao treinamento de 
resistência. As dimensões internas do ventrículo esquerdo aumentam sobretudo como resposta a 
um aumento no enchimento ventricular. Durante o treinamento de resistência cardiorrespiratória, a 
espessura da parede ventricular esquerda também aumenta, intensificando o potencial de força das 
contrações do ventrículo esquerdo. 
A lei de Frank Starling descreve que o fator principal no controle e no desenvolvimento do 
volume sistólico é o grau de estiramento dos ventrículos. Quando os ventrículos se estiram mais, 
eles se contraem com mais força. Por exemplo, se um grande volume de sangue entra na câmara 
quando os ventrículos se enchem durante a diástole, as paredes dos ventrículos se distenderão mais 
do que quando entra um volume menor de sangue. Com o objetivo de expulsar essa quantidade 
maior de sangue, os ventrículos devem reagir ao estiramento, contraindo-se com mais força. 
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O trabalho sistemático de treinamento de resistência aeróbia ou de condicionamento 
cardiorrespiratório produz uma hipertrofia cardíaca esquerda com predomínio do ventrículo 
esquerdo, o que garante um coração mais forte e eficiente em condições de repouso e durante o 
exercício submáximo e máximo. 
O volume ou débito sistólico previsto pode ser calculado (Ellestad) por meio da seguinte fórmula 
indireta: 
 
Volume sistólico previsto em homens: VSp = 112 – (0,363 x idade) mL/min 
Volume sistólico previsto em mulheres: VSp = 74 – (0,172 x idade) mL/min 
 
O volume sistólico avaliado durante um teste de esforço é obtido, para ambos os sexos: 
 
VS = 1.000 x DC / FCmáx = mL/bpm 
 
 
Distribuição do débito cardíaco 
O sangue que flui para os diferentes tecidos do organismo é geralmente proporcional à 
atividade metabólica realizada em estado de repouso ou em atividade física. Problemas de saúde 
podem alterar o fluxo sanguíneo , em condições de repouso, para diferentes órgãos. O exercício 
físico modifica o volume de fluxo sanguíneo no organismo, deslocando uma quantidade significativa 
de sangue para os músculos que trabalham. 
O fluxo sanguíneo de 5 L, em condições de repouso, distribui-se em proporções aproximadas 
às ilustradas na Tabela 2.5. Cerca de um quinto do débito cardíaco dirige-se ao tecido muscular, ao 
passo que a maior parte do sangue irriga o baço, o fígado, o intestino, o trato gastrintestinal e o 
cérebro. 
O fluxo sanguíneo durante o exercício possui uma distribuição diferente, dependendo de o 
exercício ser leve, moderado, intenso ou máximo (Tabela 2.6). Embora a irrigação sanguínea durante 
a atividade física varie consideravelmente segundo o tipo de exercício, sua intensidade e duração, o 
nível de condicionamento físico, o estado de saúde e a idade do indivíduo e as condições ambientais, 
a maior parte do débito cardíaco desvia-se para os músculos ativos. 
Em repouso, em torno de 4 a 7 mL de sangue são fornecidos a cada minuto para cada 100 g 
de músculo. Esse débito aumentaconstantemente; com esforço máximo, o fluxo 
sanguíneo muscular pode ser tão alto quanto 50 a 75 Ml por 100 g de tecido. Isso representa em 
torno de 85% do débito cardíaco total. Na Tabela 2.6, observamos as diferenças marcadas no 
fornecimento de sangue aos vários órgãos e o percentual que representam do débito cardíaco total 
nos diversos níveis de intensidade do exercício. 
 
 
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Observamos como órgãos importantes, como o coração, aumentam gradualmente a 
quantidade de fluxo sanguíneo que necessitam e, ao mesmo tempo, mantêm constante o percentual 
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(4%) durante os diferentes níveis de intensidade de exercício. Mesmo durante o repouso, podem 
aumentar de 4 a 5 vezes de condições de repouso ao exercício vigoroso. Já o cérebro aumenta 
apenas 50 mL de condições de repouso ao exercício leve, mantendo-se constante nos exercícios 
moderados e máximos. 
O débito cardíaco, ou volume cardíaco por minuto, pode ser previsto pelas seguintes fórmulas 
indiretas de Hossack: 
 
DC previsto (homens) = 26,5 – (0,17 × idade) L/min 
DC previsto (mulheres) = 15 – (0,071 × idade) L/min 
 
O débito cardíaco durante um teste de esforço cardiorrespiratório é avaliado de forma indireta 
por meio da seguinte fórmula de Hossack e colaboradores: 
 
DC previsto (homens) = (VO2máx/kg × peso kg × 0,0046) + 5,31 = L/min 
DC previsto (mulheres) = (VO2máx/kg × peso kg × 0,00407) + 4,72 = L/min 
DC cardiopatas = (VO2máx/kg × peso kg × 0,0046) + 3,10 = L/min 
 
O débito cardíaco informa quanto sangue abandona o coração a cada minuto, enquanto a 
diferença arteriovenosa de oxigênio (dif a-vO2) indica quanto oxigênio é extraído do sangue pelos 
tecidos. O produto desses dois fatores indica o ritmo de consumo de oxigênio (VO2), expresso na 
seguinte fórmula: 
 
VO2 = VS × FC × dif a-vO2 
 
Existe uma relação direta entre o exercício e o aumento do DC, porque este assegura o 
aumento de O2 durante o exercício. 
Na Tabela 2.7, observam-se, durante a prática de exercícios intensos, as alterações na FC, no 
VS e no DC de uma pessoa ativa, saudável e com bons indicadores de condicionamento 
cardiorrespiratório (não-esportista de rendimento). Tais alterações dependem da posição anatômica 
e do percentual de músculos usados na corrida, no ciclismo e na natação. 
 
Fluxo sanguíneo e exercício 
O fluxo sanguíneo aumenta durante o esforço, principalmente pelo exercício que desenvolve 
o condicionamento cardiorrespiratório, com um aumento do volume sistólico e do débito cardíaco. 
Esse aumento é devido a três fatores: 
 
-Maior capilarização 
-Maior abertura dos capilares existentes 
-Redistribuição mais efetiva do sangue 
 
Nas Tabelas 2.5 e 2.6, podem-se observar a distribuição e a redistribuição do fluxo 
sanguíneo durante repouso e durante exercícios de intensidades leve, moderada e intensa. 
 
Pressão arterial e exercício 
A pressão sistólica (PAS) aumenta em proporção ao consumo de O2, ao débito cardíaco e à 
progressão do exercício, enquanto a pressão diastólica (PAD) permanece relativamente igual ou 
aumenta apenas levemente. Com a mesma carga relativa de trabalho, as pressões sistólicas são 
maiores quando o trabalho se realiza mais com os braços do que com as pernas, devido à menor 
massa muscular e à menor vascularização que existe nos membros superiores. 
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Em pacientes hipertensos ou com predisposição, o estímulo do exercício escalonado, com o 
objetivo de levar à frequência cardíaca máxima durante um teste de esforço, pode produzir uma 
resposta hipertensiva tanto sistólica como diastólica, como ilustra a Tabela 2.8. 
 
 
 
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Em pessoas treinadas em exercícios aeróbios com a finalidade de prevenir doenças ou 
recuperar a saúde, e sobretudo em esportistas de competição, principalmente nas modalidades de 
resistência, durante exercícios de grande intensidade, aumenta consideravelmente a pressão arterial 
diferencial, elevando a sistólica e diminuindo a diastólica e produzindo uma diminuição da resistência 
periférica geral com o propósito de levar um maior fluxo sanguíneo e de O2 aos tecidos que 
trabalham (em especial aos músculos) de uma forma econômica e efetiva. 
Durante o exercício isométrico (estático), com pesos e com máquinas hidráulicas, as pressões 
sistólica e diastólica aumentam o estado hipertensivo, o que constitui um risco para o indivíduo 
hipertenso ou com outra doença cardiovascular. 
Como se sabe, a hipertensão arterial sistêmica (HAS) impõe uma carga crônica sobre a função 
cardíaca. O treinamento aeróbio (caminhada, trote, natação, ciclismo, etc.) regular, de forma 
individualizada e conservadora para cada paciente, produz melhora da hipertensão arterial, tanto em 
condições de repouso como no exercício submáximo. Devemos ser cuidadosos com os estágios 
graves e muito graves da HAS; apenas com acompanhamento médico a prática de exercícios físicos 
é indicada para esses indivíduos. 
Pacientes com hipertensão arterial leve podem realizar, sem exageros, exercícios de força, de 
caráter isotônico ou dinâmico (ver Capítulo 4), sempre sob prescrição médica e com pressão arterial 
normal. 
 
Devem-se observar as seguintes considerações: 
-Antes de mais nada, deve-se recordar que a pressão sistólica de repouso oscila entre 135 e 
100 mmHg e que a diastólica ou mínima, entre 85 e 60 mmHg.Podem-se observar valores tensionais 
normais, principalmente no sexo feminino, entre 100 e 90 mmHg de sistólica e 60 mmHg de 
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diastólica. Uma pressão normal típica é de 120/80 ou 110/70 mmHg, o que assegura uma pressão 
diferencial de 40 mmHg. 
 
 
 
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-A pressão (ou tensão) arterial sistólica aumenta, durante o exercício, proporcionalmente ao 
consumo de O2 e ao débito cardíaco, que aumenta durante o exercício progressivo. A pressão 
diastólica permanece relativamente igual, aumenta levemente ou diminui, dependendo do grau de 
atividade da pessoa, do estado de saúde e do tipo de exercício realizado. 
-Em esportistas submetidos a esforços máximos, pode-se obter 200 a 250 mmHg de PAS. 
Relataram-se 240 a 250 mmHg em esportistas de alto nível e saudáveis. 
-A atividade física sistemática melhora a qualidade da resposta da PAS e da PAD durante o 
exercício, elevando a pressão arterial diferencial. 
-Durante um exercício máximo progressivo, podemos encontrar em esportistas, sobretudo de 
modalidades de resistência, valores de 250 mmHg na sistólica e de 30 ou menos na diastólica, 
garantindo uma pressão arterial diferencial grande, para obter a eficiência do aumento do débito 
cardíaco com um maior fluxo de sangue e de oxigenação para os músculos. 
-Indivíduos sedentários e/ou com hipertensão arterial não respondem de forma fisiológica ao 
exercício aeróbio, com dificuldades na pressão arterial diastólica, que geralmente aumenta, 
diminuindo a pressão arterial diferencial, que torna o trabalho menos econômico. 
-Na hipertensão arterial leve ou moderada, a atividade física aeróbia sistemática diminui, em 
condições de repouso, uma média de 11 mmHg da PAS e de 8 mm da PAD, reduzindo, assim, a 
pressão média (ver Capítulo 6). 
-Um aumento de 15 mm na pressão arterial diastólica durante o exercício é considerado uma 
resposta anormal ao exercício, sobretudo em pessoas “aparentemente saudáveis”. 
-A resposta ao trabalho de halterofilismo de grande intensidade e volume pode chegar até o 
valor patológico de PAS de 480 e de PAD 350 mm (480/350 mmHg), segundo refere Wilmore (2000), 
em pessoas hipertensas e que praticam halterofilismo ou fisiculturismo de forma intensa e perigosa. 
-O treinamento de força isotônico bem-realizado não gera problemas de saúde em pessoas 
saudáveis. É um método importante de exercícios para melhorar de forma notável o condicionamento 
musculoesquelético e também colabora com o condicionamento cardiorrespiratório(ver Capítulos 4 
e 6). 
Veja no Capítulo 6 a classificação da pressão arterial e da hipertensão arterial segundo a 
Organização Mundial de Saúde. 
14 
 
-A pressão diferencial é obtida subtraindo-se a pressão arterial diastólica da pressão arterial 
sistólica; por exemplo: se a PA de repouso for 120/80 mmHg, a pressão diferencial será 40; para 
uma PA de 220/30 durante o exercício de um atleta de esporte de resistência, em um teste de esforço 
máximo progressivo, a tensão ou pressão diferencial será de 190 mmHg. 
-A pressão ou tensão arterial média (PAM ou TAM; ver Capítulo 6) é obtida por meio da 
seguinte fórmula: 
 
PAM = PAS + (2 x PAD) / 3 
 
-Vivacqua e Spagna (Lamb, 1985) propuseram uma avaliação de parâmetros da pressão 
arterial com respeito à pressão arterial durante repouso (basal) e esforço, relacionada aos 
equivalentes metabólicos de tarefa (METs) alcançados durante o esforço, que se expressam em 
mmHg/MET. Essa avaliação é usada principalmente em cardiologia, mas também em medicina do 
esporte. As fórmulas são as seguintes: 
 
– Variação da pressão arterial sistólica (VAR PAS): 
VAR PAS = PAS máxima – PAS repouso / METs 
 
– Variação da pressão arterial diastólica (VAR PAD): 
VAR PAD = PAD máxima – PAD repouso / METs 
 
Lembrar que 1 MET equivale ao consumo metabólico de uma pessoa sentada e em condições 
de repouso (1 MET= 3,5 mL O2/kg/min). 
Para garantir que uma pessoa possa caminhar a um passo normal, necessita-se de 5 METs 
(17,5 mL de O2/kg/min). Esse tema é abordado nos Capítulos 4 e 6. 
 
Duplo produto 
O consumo de O2 pelo miocárdio e o fluxo miocárdico de sangue são diretamente proporcionais 
ao produto da frequência cardíaca e da pressão arterial sistólica, o que é definido como duplo produto 
(DP). 
 
DP = FC x PAS 
 
O DP é uma estimativa do trabalho do miocárdio e do VO2máx. 
Em cardiologia, utiliza-se o duplo produto para avaliar o risco cardiovascular ao esforço físico, 
tanto por aumento da FC quanto da PAS. 
O DP é utilizado para análise comparativa em um mesmo indivíduo, para avaliar a ação 
terapêutica de um medicamento e sua utilização ou não e para a prescrição de exercícios físicos e 
de procedimentos clínicos de cardiologia, como a evolução da revascularização miocárdica. 
Durante exercícios contínuos, a FC e a PAS aumentam paralelamente com a intensidade do 
esfoço, como ocorre nos testes máximos de ergonomia funcional. 
Nos esportistas, sobretudo das modalidades de resistência, e em pessoas ativas e saudáveis 
que realizam exercício de forma sistemática para melhorar o condicionamento cardiorrespiratório, o 
duplo produto diminui em condições de repouso. O DP é utilizado pelos cardiologistas e pelos 
médicos do esporte. 
Segundo Ellestad, obtemos o duplo produto (mmHg/ bpm) por meio das seguintes fórmulas: 
 
DPmáx previsto = 360 – (0,54 x idade) x 100 
DPmáx avaliado = PAS x FCmáx 
 
15 
 
A partir da obtenção do DP, podemos saber de forma indireta o VO2máx do miocárdio 
(Hellesterns et al., in Lamb, 1985), que se expressa em unidade de mL x 100 g de ventrículo 
esquerdo, e o déficit funcional do ventrículo esquerdo (DFVE), que se expressa em porcentagem; 
ambos são muito utilizados em cardiologia, mediante as seguintes fórmulas: 
 
VO2máx do miocárdio = (DP x 0,0014) – 6,3 mL 
DFVE = 100 x DPmáx previsto – DPmáx alcançado / DPmáx previsto 
 
Utilização de oxigênio pelo miocárdio 
Em repouso, cerca de 80% do oxigênio que flui pelas artérias coronárias é extraído pelo 
miocárdio. Essa extração de alto nível significa que as demandas elevadas de O2 para o miocárdio, 
durante o exercício, só podem ser atendidas com um aumento proporcional da irrigação sanguínea 
coronariana. Durante esforço intenso, a quantidade de fluxo sanguíneo coronariano aumenta cinco 
vezes para atender a demanda de O2 acima do nível de repouso. 
Como o miocárdio é um tecido essencialmente aeróbio, deve ter uma provisão contínua de O2. 
O impedimento do fluxo sanguíneo coronariano causa dor anginosa e pode provocar um dano 
irreversível ao músculo cardíaco, como no infarto do miocárdio. 
Os principais substratos que geram energia no miocárdio são a glicose, os ácidos graxos e o 
ácido láctico. O percentual de utilização desses substratos dependerá da intensidade e da duração 
do exercício. 
 
Algumas considerações sobre variações hematológicas no exercício 
Durante a atividade física, ocorrem alterações hematológicas, dependendo do tipo de exercício, 
da duração, da intensidade, da temperatura ambiental, do grau de treinamento, do nível de 
hidratação, da postura, etc. Tais alterações podem modificar esses parâmetros. 
O treinamento bem-planejado permite modificações necessárias nas variações hematológicas, 
tanto com fins de alto rendimento como nos programas de saúde dirigidos à população. Essas 
modificações são menos bruscas pela adaptação ao exercício, como se verá a seguir. 
 
Hemoconcentração e hemodiluição 
A hemoconcentração refere-se ao aumento progressivo dos componentes intravasculares 
devido à perda contínua de líquido plasmático da corrente sanguínea. A hemodiluição é o contrário, 
o conteúdo vascular aumenta graças a um ganho resultante de líquido proveniente do espaço 
intersticial. Os elementos figurados e os solutos diluem-se. 
O trânsito de líquidos pelos tecidos depende do equilíbrio entre pressões hidrostáticas e 
coloidosmóticas capilares e teciduais. Assim, a tendência à hemodiluição ou à hemoconcentração 
depende de vários fatores específicos: 
 
- Quanto maior a temperatura ambiental maior será a tendência à hemoconcentração, devido, 
logicamente, à eliminação de suor. 
- Gravidade e duração: a magnitude da hemoconcentração costuma ser propocional ao 
exercício intenso e prolongado. Durante trabalho intenso e curto, também a observamos. 
- A postura de execução pode condicionar a resposta. Um exercício em posição ortostática 
facilita a hemoconcentração, porque predomina a filtração no leito capilar da parte inferior do corpo. 
- O estado de hidratação pode influir qualitativa e quantitativamente nas respostas do volume 
intravascular ao exercício. Comprovou-se que reposições líquidas durante o esforço podem atenuar 
a hemoconcentração gerada no treinamento e na competição. 
 
Capacidade de transporte de oxigênio pelo sangue 
É um fator determinante da capacidade física e tem como base a concentração de 
hemoglobinas (Hb), o número de hemácias circulantes e a eficácia de suas funções. O exercício 
16 
 
físico gera aumentos na concentração de hemoglobina, no hematócrito e na contagem de eritrócitos 
no sangue periférico, por: 
 
- Desidratação. 
- Catecolaminas, que provocam contrações de reservatórios sanguíneo s como o baço ou o 
fígado, capazes de liberar certa quantidade de eritrócitos para a circulação. 
- Duração do exercício (em exercícios prolongados, observou-se redução nos parâmetros 
hematológicos, por causas que serão explicadas posteriormente). 
 
Índices hematológicos 
Os estudos realizados nos índices de volume corpuscular médio (VCM), hemoglobina 
corpuscular média (HCM) e concentração hemoglobínica corpuscular média (CHCM) mostram 
resultados contraditórios. Esforços curtos até o esgotamento parecem não modificar a concentração, 
e exercícios muito prolongados levam à desidratação do eritrócito, para compensar a 
hiperosmolaridade plasmática, razão pela qual se podem observar VCM diminuído e CHCM 
aumentada. 
 
Anemia esportiva 
A anemia esportiva ocorre com mais frequência nos esportes de resistência, principalmente no 
atletismo de fundo e na natação, devido ao treinamento prolongado e intenso em determinadas 
etapas. As causas são as seguintes: 
 
- Expansão plasmática pós-treinamento 
- Aumento da hemólise durante esforço 
- Hemorragias digestivas e urinárias repetidas em algumas ocasiões (seu efeito principal é por 
efeito mecânico) 
- Alterações na eritropoese 
 
Considera-seanemia esportiva valores próximos à anemia clínica: 
 
- Hb < 12 g/100 mL de sangue nas mulheres 
- Hb < 14 g/mL nos homens 
 
No treinamento adequado com bons mecanismos de recuperação, inclusive uma alimentação 
balanceada, evitase consideravelmente a anemia. 
 
Eritropoese 
O exercício é um importante regulador do sistema eritrocitário, ajudando a eliminar os 
eritrócitos mais velhos e alterados e estimulando a produção e o rejuvenescimento dos elementos 
circulantes. Após o exercício e o treinamento, ocorre um aumento da eritropoese, já que aumenta, 
no sangue periférico, o número de eritrócitos jovens e de reticulócitos. As catecolaminas têm um 
efeito liberador de reticulócitos sobre a medula óssea, e as modificações de pressão nesta, pelas 
contrações musculares, ajudam na sua liberação. 
A eritropoetina é um hormônio sintetizado nos rins, o qual regula a proliferação dos eritrócitos 
e cujo aumento se atribui a vários fatores: 
 
- Hipoxia tecidual (principalmente renal). Há esportes treinados em uma altura média de 2.000 
a 2.500 m, para estimular a eritropoese. 
- Presença de diferentes hormônios: catecolaminas, T3, T4, costicosteroides, androgenona, 
etc. 
- Hipoglicemia pós-exercício. 
17 
 
 - Aparecimento de produtos da hemólise. 
 
Efeitos do treinamento no sistema eritrocitário 
Os esportistas de elite, submetidos a fortes treinamentos com uma adequada recuperação das 
cargas, de forma geral, apresentam valores iguais ou mais baixos do que os da população normal, 
provavelmente devido a uma adaptação de seu volume plasmático, expandido até cerca de 20% 
(hemodiluição). 
Isso melhora consideravelmente as condições físicas do sangue em sua circulação pelos 
vasos, eleva a capacidade de resistência ante o esgotamento e melhora a eficiência da sudorese. 
Também pode aumentar a produção de elementos figurados, que é proporcionalmente menor do que 
a expansão do volume plasmático. Essa expansão depende, a princípio, da atividade da aldosterona, 
hormônio que facilita a retenção de água, e mantém-se posteriormente por maior síntese de 
albumina, a qual aumenta a pressão coloidosmótica do plasma e manifesta-se também por uma 
conservação da água a longo prazo. 
A prática de exercícios, por meio do desenvolvimento do condicionamento físico 
cardiorrespiratório (aeróbio), apresenta também esse benefício. 
 
Sistema leucocitário 
Ocorre um grande aumento de glóbulos brancos após a realização de exercícios. Durante 
exercícios intensos e de curta duração, observa-se elevação dos linfócitos. Em exercícios 
prolongados, ocorre aumento dos neutrófilos. Essa leucocitose é atribuída aos seguintes fatores: 
 
- Mobilização de leucócitos, que, em condições normais, se encontram marginados na parede 
vascular. Em última instância, a adrenalina seria a responsável por essa desmarginação. É muito 
marcada em atletas de maratona. 
- Hemoconcentração generalizada. 
- Resposta inflamatória a uma lesão tecidual local. Os impactos repetidos e a tensão muscular 
elevada podem provocar uma neutrofilia, que é a responsável pela leucocitose nos maratonistas. 
- A acidose também foi implicada na produção de leucócitos e na mobilização de plaquetas. 
Dessa forma, exercícios com menor nível de acidose parecem provocar menores leucocitoses. 
 
Plaquetas 
O treinamento de alta intensidade e de curta duração pode aumentar as plaquetas. O exercício 
moderado e prolongado não parece modificá-las. 
 
Adaptações respiratórias durante o exercício 
A respiração é uma função vital do organismo, que tem como fim primordial o aporte de O2 da 
atmosfera até os tecidos e a eliminação de CO2 destes para o exterior. Para isso, o sistema 
respiratório usa uma série de músculos (músculos respiratórios), que produzem variações de pressão 
e volume na cavidade torácica, possibilitando a aeração dos alvéolos. 
O processo respiratório pode ser dividido em duas fases, uma externa e outra interna. A 
respiração externa ocorre em três etapas: ventilação pulmonar, que significa troca de ar (entrada e 
saída) entre a atmosfera e os alvéolos pulmonares; difusão de O2 e CO2 entre os alvéolos e o sangue 
e perfusão dos alvéolos; e transporte de O2 até as células e de CO2 dos líquidos corporais até o 
pulmão. 
A respiração interna, ou respiração celular, implica a utilização de O2 e a produção de anidrido 
carbônico (CO2) pelos tecidos, reações metabólicas essenciais para a produção de energia a partir 
dos alimentos. Todas essas etapas da respiração são reguladas e controladas pelos centros 
respiratórios. 
Alguns aspectos merecem ser relembrados: 
 
18 
 
- Os volumes pulmonares variam com a idade, com o sexo, com o tamanho corporal e 
especialmente com a altura e devem ser avaliados apenas com relação às normas que consideram 
esses fatores. 
 
-A ventilação pulmonar é ajustada para favorecer concentrações alveolares de oxigênio e 
dióxido de carbono que assegurem a aeração adequada do sangue que passa pelos pulmões. 
-Não é possível avaliar o rendimento respiratório em indivíduos sadios a partir das medidas da 
função pulmonar sempre que estas se encontrem dentro da normalidade, seja em pessoas 
sedentárias sadias, treinadas ou esportistas de elite. A natação e o mergulho são os esportes que 
mais aumentam a capacidade vital e diminuem o volume residual, porque os músculos respiratórios 
lutam contra a pressão exercida pela água e melhoram sua capacidade aeróbia com o treinamento. 
-Volumes pulmonares acima do normal e capacidades pulmonares em alguns esportistas 
parecem ser devidos ao genótipo. Isso, acompanhado do treinamento específico dos músculos 
respiratórios, melhora o rendimento físico. O treinamento dos músculos respiratórios favorece a 
manutenção de altos níveis de ventilação submáxima, uma vez que melhora a resistência ventilatória 
ao aumentar o número de enzimas aeróbias dos músculos ventilatórios. Assim, consegue-se um 
retardo no aparecimento da fadiga ventilatória, a qual está relacionada com uma sensação de “falta 
de ar” e com um mal-estar local provocado pelos níveis de lactato sanguíneo . 
-O volume de ar corrente aumenta durante o exercício, invadindo tanto o volume inspiratório 
de reserva como o volume expiratório. Em uma inspiração máxima, mesmo quando uma pessoa 
respira com toda sua capacidade vital, o ar permanece nos pulmões. Esse volume pulmonar residual 
permite trocas contínuas de gás durante todas as fases do ciclo respiratório. 
-A ventilação alveolar é a parte da ventilação pulmonar por minuto que entra nos alvéolos e 
está implicada na troca gasosa com o sangue. A relação da ventilação alveolar com o fluxo 
sanguíneo pulmonardenomina-se relação ventilação/perfusão. Em repouso e durante exercícios 
leves, a relação mantém-seem torno de 0,8 L. Isso indica que cada litro de sangue pulmonar se 
relaciona a uma ventilação alveolar de 0,8 L. No exercício vigoroso, a ventilação alveolar em pessoas 
sadias aumenta de maneira desproporcional, e a relação pode alcançar 5 L. 
-A ventilação pulmonar ou volume ventilatório máximo (VVM) por minuto em repouso é de 6 L, 
embora possa chegar até 10 L. A fórmula é: 
 
VVM = frequência respiratória x volume de ar corrente 
=6 L/min = 12 x 0,5 L 
 
O aumento significativo da ventilação pulmonar por minuto resulta de um aumento na 
profundidade, na frequência ou em ambas. Durante o exercício vigoroso, a frequência respiratória 
de adultos jovens sadios aumenta normalmente para 35 a 45 respirações/min (embora tenham sido 
registradas, em esportistas de elite, frequências respiratórias tão altas quanto 60 a 76 durante 
exercício máximo). Volumes correntes de 2 L/min são comuns durante o exercício. 
Homens jovens sadios treinados alcançam, durante um exercício intenso, um volume 
ventilatório máximo de 140 a 180 L/min, e as mulheres, de 80 a 120 L/min. A diferença diminui nas 
esportistas de alto rendimento. Foram relatados valores de 200 L/minem homens esportistas de 
competição de alto nível. Diminuem em pacientes com patologia obstrutiva até 40% do considerado 
normal para sua idade e tamanho corporal. 
 
Regulação da ventilação durante o exercício 
A realização do exercício produz modificações na dinâmica respiratória que se traduzem em 
taquipneia e hiperpneia (aumento na frequência e na amplitude respiratórias, respectivamente); com 
isso, pretende-se satisfazer às grandes necessidades de O2 existentes durante a atividade física. 
Normalmente, existe uma fase precoce de desequilíbrio entre as exigências e os aportes, que é a 
dívida de O2. Quando a demanda é satisfeita, entra em uma fase de equilíbrio entre a captação e o 
19 
 
consumo de oxigênio. Se o trabalho é de grande intensidade, chega o momento em que a adaptação 
respiratória é insuficiente para compensar as necessidades. Nesse caso, volta a se criar a dívida de 
O2, passase ao metabolismo anaeróbio e surge uma intensa dispneia (sensação de dificuldade para 
respirar). 
Nas competições esportivas, costuma-se realizar um trabalho máximo que cria rapidamente 
dívida de O2, desembocando no metabolismo anaeróbio, o que pode acarretar uma rápida depleção 
quando as necessidades de O2 superam amplamente os aportes. A dívida criada será compensada 
no período de recuperação, como se verá mais adiante neste capítulo. 
Embora aumentem tanto a frequência como a amplitude respiratórias, esta última é a que mais 
aumenta, sendo denominada hiperpneia do exercício. 
Antes do exercício, da mesma forma que ocorre no sistema cardiovascular, ocorrem 
fenômenos de pré-arranque, aumentando o volume ventilatório expiratório (VVE) à custa da 
frequência respiratória, principalmente. 
Durante atividades moderadas, a ventilação aumenta em relação ao VO2. Em uma respiração 
de até 30 L/min, o trabalho respiratório é realizado pelos músculos inspiratórios, uma vez que a 
expiração é passiva, devido à elasticidade toracopulmonar. Daí em diante, a respiração tornase ativa, 
entram em jogo os músculos expiratórios e, ao chegar aos 100 L/min, intervêm também os músculos 
respiratórios acessórios. Essa participação em bloco de todos os músculos respiratórios condiciona 
um VO2 que pode privar o resto do organismo de oxigênio, ou seja, a mobilização de ar durante o 
esforço físico consome O2, o que constitui um limite ventilatório para a realização do trabalho. Em 
indivíduos treinados, esse limite chega a 150 a 200 L/min; a mobilização de qualquer volume 
adicionado requer um aporte de O2 que repercute sobre o rendimento do organismo. 
Uma conclusão prática é que a realização de um trabalho aeróbio máximo nunca desenvolve 
níveis extremos de ventilação pulmonar. Por outro lado, a ventilação é limitada pela circulação, ou 
seja, pelo tempo que o eritrócito permanece em contato com a barreira hematogasosa e pode captar 
O2 alveolar (hematose). 
A regulação da respiração durante o exercício é o resultado da combinação de fatores neurais 
e químicos: 
-Regulação pré-exercício de origem neural (similar ao sistema cardiovascular), o que aumenta 
o incremento ventilatório antes do exercício a partir de informações das regiões do córtex motor que 
estimulam os neurônios respiratórios medulares. 
-Uma resposta reflexa, cuja origem se encontra na estimulação dos quimiorreceptores e dos 
mecanorreceptores musculares. 
-Elevação da temperatura muscular, que tem um efeito estimulador sobre os neurônios do 
centro respiratório, tendo relevância em exercícios de certa duração. 
-Mais tarde, os metabólitos procedentes dos músculos (CO2, ácido láctico) estimulam, 
diretamente ou por mediadores (H+), os quimiorreceptores aórticos e carotídeos e até mesmo os 
centros respiratórios, aumentando a ventilação. Como demoram um certo tempo para ser produzidos, 
não podem ser a única causa de hiperventilação. Além disso, apenas sua presença não é 
suficientemente potente para desencadear as modificações que ocorrem em um exercício vigoroso. 
-A pressão de oxigênio (PaO2) aumenta e não constitui um estímulo para a ventilação. 
-A hiperventilação produz uma redução da PaCO2, circunstância que inibe a hiperventilação. 
No entanto, esses fatores estimulantes sofrem oscilações entre o final da inspiração e o final da 
expiração (PaCO2 capilar e alveolar, mais alta no final da expiração e mais baixa no final da 
inspiração). Isso, associado a um provável aumento na sensibilidade dos quimiorreceptores 
periféricos, provoca parte do estímulo hiperventilatório durante o exercício. 
 
Regulação respiratória do equilíbrio ácido-básico durante o exercício 
O pH do sangue mantém-se levemente alcalino (7,4), qualidade que não pode sofrer 
modificações importantes para a correta homeostase do organismo. A realização do exercício 
sempre gera um aumento na produção de CO2 e quase sempre de ácido láctico, com um aumento 
20 
 
da concentração do íon hidrogênio (H+); por isso, durante o exercício há uma tendência à acidose 
metabólica. Isso pode ser compensado com sistemas tamponadores, presentes nos líquidos 
corporais, como o tampão bicarbonato, o fosfato e as proteínas plasmáticas. Esses sistemas 
químicos esgotam-se com certa rapidez, razão pela qual necessitam de tamponadores físicos, como 
os pulmões e os rins, os quais atuam a médio e longo prazos e, além disso, potencializam a atividade 
dos tamponadores químicos. 
Qualquer aumento dos H+ nos líquidos extracelulares e no plasma estimula o centro 
respiratório e provoca uma hiperventilação. Isso reduz rapidamente o CO2 do sangue que sai com o 
ar expirado e facilita a recombinação de H+ com HCO3– , desaparecendo valências ácidas do meio. 
A magnitude potencial do pulmão como tamponador foi estimada como o dobro de todos os 
tampões químicos juntos. 
O treinamento anaeróbio permite desenvolver uma adaptação no esportista, que suporta níveis 
mais altos de ácido láctico e mais baixos de pH do que os que suportava antes do treinamento. 
Em resumo, os principais mecanismos que operam durante a regulação da ventilação pulmonar 
são: 
 
-Os centros respiratórios no tronco encefálico, que estabelecem a frequência e a profundidade 
da respiração. 
-Os quimiorreceptores centrais (no bulbo), que respondem às alterações de CO2 e H+. Quando 
qualquer um dos dois aumenta, o centro respiratório intensifica a respiração. 
-Receptores periféricos no arco da aorta e na bifurcação da artéria carótida, que respondem a 
modificações do O2, mas também do CO2 e dos H+. 
 
Durante o exercício, a ventilação aumenta quase imediatamente, devido à atividade muscular 
que estimula o centro respiratório. A isso, segue-se um aumento gradual por elevação da 
temperatura e das alterações químicas no sangue arterial produzidas pela atividade muscular. 
Entre os problemas associados com a respiração durante o exercício, encontram-se: dispneia, 
hiperventilação e execução da manobra de Valsalva. 
 
Dispneia (respiração curta) 
-Sensação de dispneia durante o exercício. Isso se apresenta com maior frequência em 
pessoas com má condição física que tentam fazer exercícios intensos. 
-As concentrações de CO2 e H+ aumentam de forma importante. 
-Enviam estímulos fortes ao centro respiratório para aumentar a frequência e a profundidade 
da ventilação. 
-Esses indivíduos não apresentam uma resposta adequada para restabelecer a homeostase 
normal, pelo mau condicionamento dos músculos respiratórios. 
 
Hiperventilação 
-Produz um incremento de ventilação, que aumenta a necessidade metabólica de O2, o que, 
em condições de repouso, reduz a PaCO2 no sangue arterial de 40 para 15 mmHg. Esse 
comportamento também reduz H+ com aumento do pH (alcalose). 
-Aumento do PO2 alveolar, não aumentando o PO2 sanguíneo , já que o sangue que sai dos 
pulmões está saturado com O2 a 98%. 
-A respiração rápida e profunda pode provocar tontura e até perda de consciência, pela 
sensibilidade da regulação do sistema respiratório ao CO2e ao pH. 
 
Exemplos no esporte: 
-Natação: hiperventilação antes da competição com a finalidade de melhorar a mecânica das 
braçadas durante os primeiros 8 a 10 s da prova. Isso é seguramente uma desvantagem em provas 
de 200 m ou mais, pois caem os níveis de PaO2, o que dificulta a oxigenação muscular. 
21 
 
-Imersão/esporte subaquático: perigoso, pois o O2 no sangue reduz criticamente antes que o 
acúmulo de CO2 indique que se deve subir à superfície. 
 
Manobra de Valsalva 
Ocorre quando se tenta levantar um objeto pesado ou quando se tenta estabilizar a parede do 
tórax. Isso ocorre por: 
 
-Fechamento da glote. 
-Aumento da pressão intra-abdominal, contraindo o diafragma e os músculos abdominais de 
forma forçada. 
-Aumento da pressão intratorácica, contraindo os músculos respiratórios de forma forçada. 
 
Tudo o que foi mencionado anteriormente diminui o retorno venoso, colapsando as veias 
grandes. Quando se mantém durante um tempo prolongado, o volume de sangue que volta ao 
coração diminui, reduzindo o débito cardíaco, o que é muito perigoso para pacientes com HAS e 
doenças cardiovasculares. Pode ser uma razão para que um percentual importante dos atletas de 
halterofilismo apresente HAS. 
 
Utilização de energia durante o exercício: sistema de medição 
A produção de energia nas fibras musculares não pode ser medida diretamente no corpo, mas 
podem ser utilizados vários métodos indiretos de laboratório. Um desses é a calorimetria direta e 
indireta. 
 
Calorimetria direta 
Apenas cerca de 40% da energia liberada durante o metabolismo de HC e gorduras é usada 
para produzir ATP. Os outros 60% são utilizados para obter calor; por isso, um modo de estimar o 
ritmo e a intensidade da produção de energia é medir a produção direta de calor pelo corpo. Esse 
método chama-se calorimetria direta. Os equipamentos utilizados são muito caros. 
 
Calorimetria indireta 
O metabolismo dos carboidratos e das gorduras depende da disponibilidade de O2 enquanto 
produz CO2 e H2O. A quantidade de O2 e CO2 trocados nos pulmões é similar à usada e liberada pelos 
tecidos do corpo, respectivamente. A partir disso, o consumo calórico pode ser obtido medindo os 
gases respiratórios, por isso é calculado a partir do intercâmbio respiratório de CO2 e O2. 
Os equipamentos utilizados são os analisadores de gases respiratórios de esforço, o que revela 
a quantidade de CO2 liberada e de O2 consumido, o que é denominado relação de trocas respiratórias 
ou quociente respiratório. 
QR = VCO2/ VO2 
O valor do QR durante o repouso é de 0,78 a 0,80. 
 
Algumas considerações sobre o quociente respiratório e sua equivalência calórica 
a partir de carboidratos e gorduras 
-A combustão de uma molécula de gordura requer significativamente mais O2 do que a 
combustão de carboidratos. 
-Durante a combustão de carboidratos, produz-se aproximadamente 6,3 moléculas de ATP por 
cada molécula de O2 usada (38 ATP por 6 moléculas de O2), em comparação com 5,6 moléculas de 
ATP por molécula de O2 durante o metabolismo do ácido palmítico (129 ATP por 23 de O2). 
-Embora as gorduras proporcionem mais energia do que os carboidratos, é necessária mais 
energia para oxidar as gorduras. Isso significa que o valor do quociente respiratório para as gorduras 
é substancialmente mais baixo do que para os carboidratos. 
22 
 
-Se forem oxidadas apenas as gorduras, serão produzidas 4,69 kcal/L de O2. O valor de QR 
para o ácido palmítico é 0,7. A oxidação das proteínas produziria 4,46 kcal/L de O2 consumidos. 
-Se as células utilizam apenas glicose ou glicogênio, cada molécula de O2 origina 5,05 kcal. O 
valor de QR para os carboidratos é de 1. 
-O valor do QR de repouso é de 0,78 a 0,8 (uma pessoa que se alimente de forma saudável 
possui um QR de 0,8). 
-À medida que a atividade física aumenta, o QR também aumenta, com predomínio de 
carboidratos, primeiro de forma aeróbia, posteriormente mediante a combinação aeróbia e 
anaeróbia, e, finalmente, o aporte de carboidratos com predomínio anaeróbio. Na Tabela 
2.9, observa-se como o quociente respiratório aumenta e correlaciona-se com o aumento dos 
carboidratos. 
-O QR é uma das variáveis importantes para ter em conta no diagnóstico dos limiares aeróbio 
e anaeróbio, por meio do estudo dos gases respiratórios durante o exercício máximo ou submáximo 
durante a calorimetria indireta. 
-A elevação do QR até 1 reflete a demanda de glicose e de glicogênio muscular durante um 
exercício intenso, mas também pode indicar que está eliminando mais CO2 do sangue do que está 
sendo produzido nos músculos, por acúmulo de ácido láctico no sangue, motivo pelo qual poderia 
ser maior que 1 e, às vezes, maior que 1,25. 
 
Ritmo metabólico basal 
É a quantidade mínima de energia requerida pelo corpo para manter as funções celulares 
básicas. O ritmo metabólico basal (RMB) tem uma estreita relação com a massa magra e com a 
superfície do corpo; por isso, o sexo feminino possui um RMB menor de forma geral, pois apresenta 
um percentual de gordura maior e estatura menor. 
O RMB: 
-Diminui com o avanço da idade. 
-Aumenta com elevações da temperatura. 
-Aumenta pelo estresse, ao ativar o sistema simpático. 
-Aumenta pelo incremento dos hormônios tiroxina, da glândula tireoide, e adrenalina, da 
medula adrenal. 
-Encontra-se geralmente entre 1.200 e 2.400 kcal/ dia. Porém, quando se acrescenta a 
atividade diária, o consumo calórico típico é de 1.800 a 3.000 kcal/ dia. 
-O metabolismo aumenta com a intensificação do exercício, mas o consumo de O2 é limitado. 
Seu valor máximo é o VO2máx. 
-As melhoras no rendimento com frequência significam que o indivíduo pode render durante 
longos períodos a um percentual mais elevado de seu VO2máx. 
-A capacidade do rendimento também pode melhorar com o aumento da economia do esforço. 
 
 
23 
 
 
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Consumo máximo de oxigênio absoluto (VO2máx) e relativo 
(VO2máx/kg): um indicador importante na fisiologia do exercício 
Nos estudos biomédicos do exercício em esportistas e também na população, é importante 
realizar teste de esforço cardiorrespiratório máximo (ergometria ou ergoespirometria funcional) para 
determinar o VO2máx e o VO2máx/kg, o que será explicado neste capítulo e nos Capítulos 4 e 13. 
Como se sabe, o sucesso nos esportes de resistência está relacionado: 
 
-A valores elevados de VO2máx e VO2máx/kg, assim como à eficiência do limiar anaeróbio. 
-À economia do gesto esportivo, como a eficácia da passada para um corredor ou da braçada 
para um nadador. 
-À capacidade para manter um esforço submáximo por tempo prolongado. 
 
O VO2máx/kg é uma variável de grande importância aos programas de saúde na população 
com o fim de conhecer o condicionamento cardiorrespiratório. 
Existem circunstâncias que limitam o VO2 no homem, entre as quais se destacam: 
 
-A velocidade do transporte de nutrientes para os tecidos em atividade, que depende da função 
cardiovascular e respiratória. 
-A capacidade de utilização do O2 pelas células ativas. 
-A capacidade de difusão de O2 nos pulmões. 
-A inatividade, a idade, o condicionamento físico e as doenças. 
 
A Tabela 2.10 mostra diferentes fatores que podem limitar o rendimento esportivo durante o 
VO2máx. 
Há diferentes métodos não-invasivos para obter o VO2máx de forma direta (com a utilização de 
analisadores respiratórios durante testes de esforço, em condições de laboratório e de campo) e 
indireta (mediante teste de laboratório com a relação da carga utilizada e sua resposta biológica). 
24 
 
Em testes de campo, a partir da velocidade rea lizada em diferentes distâncias, calcula-se o VO2máx 
absoluto e relativo como nos testes de Cooper e de Tokmakidis, entre outros. 
Existem múltiplos protocolos nos testes de laboratório para a obtenção do VO2máx, de forma 
direta ou indireta. 
O consumo de 1 L de O2 gera 5 kcal, existindo uma relação perfeita entre o O2consumido e a 
energia produzida. Portanto, quanto maior for o VO2, maior será o rendimento energético. 
 
 
 
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Consumo de oxigênio 
É a quantidade necessária para responder à demanda energética de uma determinada 
atividade. O VO2 aumenta de forma linear com a intensidade da carga e com a FC, até um limite. É 
medido em litros (L). 
 
Consumo máximo de oxigênio ou potência aeróbia máxima 
25 
 
É a medição, em L/min, da capacidade máxima de transporte de O2 do coração e dos pulmões 
de um indivíduo, assim como a capacidade dos músculos para utilizar e consumir o O2. Quando o 
VO2máx chega até seus limites ocorre um platô: apesar de aumentar a carga, não há aumento do 
VO2máx. 
Em condições de repouso, o consumo de O2 basal é de 0,25 L de O2/min; é igual para indivíduos 
sedentários e para os que praticam qualquer tipo de esporte. Durante o exercício leve, uma pessoa 
normal pode triplicá-lo para 0,75 L de O2/min. Se o exercício for moderado ou submáximo, 
pode multiplicá-lo 8 a 12 vezes, ou seja, até valores de 2 a 3 L de O2/min. O indivíduo treinado pode 
chegar até 4 a 5 L/min. Atletas de capacidade superior podem atingir 6,2 L/min. Os valores vão 
diminuindo com a idade e aumentando com o treinamento. 
 
Consumo máximo de oxigênio relativo 
É o VO2máx por kg de peso, expresso em mL/kg/min. É o indicador biológico mais importante 
de saúde e da condição física da população. No Capítulo 15 observaremos várias classificações para 
os diferentes grupos, por idade e sexo, segundo o American College of Sport Medicine (ASCM). 
Como média, resulta um pouco inferior para as mulheres, 33 a 45 mL de O2/kg/min, do que para os 
homens, 42 a 52 mL de O2/kg/min. 
É um indicador importante para o esporte de alta competição, sobretudo para as modalidades 
de resistência. Na Figura 2.1 observa-se a relação entre o conteúdo de fibras musculares lentas, ou 
do tipo l, e o VO2 /kg, em diferentes modalidades esportivas. Existe uma relação direta entre ambas. 
 
Fatores que influenciam o VO2máx e o VO2máx/kg 
Os seguintes fatores influenciam o VO2máx e o VO2máx/kg: genéticos, constitucionais 
(composição corporal), sexo, idade, atividade física ou modalidade esportiva, nível de treinamento, 
temperatura ambiental, pressão atmosférica, estado de saúde, esforço realizado durante a prova ou 
teste e habilidade e técnica para realizar o gesto esportivo. 
 
Estado estável, déficit de O2 e dívida de O2 
Quando se realiza uma atividade física de forma econômica, em que existe um equilíbrio da 
relação gasto de energia/ produção, mantém-se o trabalho do metabolismo aeróbio sem ultrapassar 
o limiar anaeróbio (3,4 mmol/L de ácido láctico). Quando a intensidade da atividade ultrapassa o 
nível de produção de ácido láctico,depende-se do metabolismo anaeróbio para responder ao déficit 
de O2, que finalmente leva a uma dívida de O2. 
 
Estado estável 
Equilíbrio existente entre a energia requerida pelos músculos que trabalham e o ritmo de 
produção de ATP. Mantêmse constantes as variáveis: FC, FR, PA, DC, volume respiratório por 
minuto, VO2máx/kg, lactato, gesto esportivo, etc. 
No esporte de alto rendimento, sobretudo em modalidades de resistência, é importante 
trabalhar em um percentual elevado do VO2máx em condições de estado estável, uma vez que se 
está trabalhando com uma alta eficiência, deixando de usar, nesse momento, uma fonte energética 
importante de caráter anaeróbio. 
 
Déficit de oxigênio 
É a diferença entre as necessidades de O2 e a quantidade real fornecida e consumida. Ocorre 
no início de um trabalho determinado (mesmo muito leve). A energia é proporcionada pelo 
metabolismo anaeróbio. Às vezes o déficit de O2 mantém-se todo o tempo durante provas intensas 
de pouca duração, como 100 até 800 m rasos no atletismo e entre 50 e 200 m na natação, etc. Em 
esportes de resistência na aceleração final, para melhor tempo e êxito esportivo, necessita-se de 
energia anaeróbia. 
 
26 
 
Dívida de oxigênio 
Define-se como a quantidade de O2 consumida após o exercício, acima do consumo basal 
prévio à prática esportiva. 
Reflete o pagamento do organismo, pelo metabolismo aeróbio, do gasto energético que se 
acumulou durante o trabalho (o qual foi facilitado pela via anaeróbia para responder ao déficit), assim 
como de ajustes endócrino-metabólicos, cardiorrespiratórios e neuromusculares durante a 
recuperação. 
A restituição da dívida é rápida no início, sendo depois mais lenta. A dívida de O2 máxima de 
cada indivíduo limita a realização do exercício por ser um fator que condiciona o aparecimento da 
fadiga. O treinamento físico aumenta o volume da dívida antes que apareça a fadiga. 
Observa-se a diferença marcada no déficit e na dívida de O2 no exercício leve e moderado 
(Figura 2.2) e no exercício intenso (Figura 2.3), sendo, nesse último caso, mais marcado pela 
necessidade do metabolismo anaeróbio de responder às necessidades energéticas desse tipo de 
exercício. 
Por esse motivo, a recuperação integral do organismo para compensar a dívida de O2 seria 
mais lenta na atividade intensa. Na Figura 2.4 observa-se a mesma situação. 
 
 
 
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27 
 
Figura 2.1 
Porcentagem de fibras musculares lentas e do VO2máx/kg em diferentes modalidades 
esportivas. Fontes: Karlsson et al., 1975. Retirada do Master de resistência do COE, prof. Navarro, 
1994. 
 
Classificação da intensidade do exercício dinâmico 
Na Tabela 2.11 apresenta-se a relação entre o VO2máx absoluto e relativo com respeito a 
esportistas de alto rendimento, assim como em indivíduos treinados com fins de saúde e em pessoas 
sedentárias com determinadas enfermidades e fatores de risco de doenças crônicas não-
transmissíveis. 
 
 
 
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Figura 2.2 
Déficit e dívida de oxigênio durante exercícios leves a moderados. 
 
 
 
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Figura 2.3 
Déficit e dívida de oxigênio durante exercícios intensos. 
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Figura 2.4 
Evolução do consumo da dívida de oxigênio durante o exercício e a recuperação. 
 
 
 
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Um método simples para medir a intensidade do trabalho é a obtenção da FCmáx e sua 
posterior relação com o VO2máx, uma vez que, como visto anteriormente, existe uma correlação de 
aumento linear de ambas as variáveis expressa em percentual. Essa correlação diminui a partir de 
90% do VO2máx. As variáveis relacionam-se com a percepção do esforço segundo a escala de Borg 
(Tabela 2.2). 
 
Como podemos medir a frequência cardíaca máxima de uma pessoa? 
Tanto para o esporte de rendimento como para programas de saúde direcionados à população, 
podemos utilizar a seguinte fórmula: 
 
Frequência cardíaca máxima 
FCmáx = 220 – idade 
Por exemplo, a FCmáx de um atleta de 22 anos é 198. 
 
29 
 
O conhecimento da FCmáx permite que o médico do esporte, o treinador, o professor de 
educação física ou o preparador físico possa planejar a faixa do percentual de intensidade da FCmáx, 
ou seja, a faixa de bpm ante determinada carga de exercícios, em função do desenvolvimento de 
diferentes objetivos individualizados no esporte de competição ou em programas de atividade física 
para a saúde. Para pessoas da terceira idade e para portadores de doenças, o exercício deve ser 
prescrito pelo médico. 
O limiar anaeróbio de um indivíduo normal (3 a 4 mmol/L de ácido láctico), em boas condições 
físicas, deve estar entre 75 e 85% do VO2máx. Um atleta de alto nível e bemtreinado pode ter seu 
LA em 90% da FCmáx ou discretamente mais elevado. Na Tabela 2.12 mostra-se a classificação de 
Pollock e Wilmore da intensidade relativa, uma forma fácil e completa para avaliar a resposta 
biológica à carga de treinamento recebida, assim como também do ponto de vista psicofisiológico, 
ao incluir o grau de percepção do esforço realizadopor Borg. Tudo isso pode ser relacionado com 
outras respostas biológicas às cargas de treinamento do ponto de vista bioquímico, como o ácido 
láctico, a ureia, etc. Os treinadores e médicos do esporte devem considerar a informação oferecida 
por Pollock e Wilmore e adequá-laàs avaliações diárias do treinamento com o objetivo de 
correlacionar essas variáveis de respostas com as cargas, tanto de forma quantitativa como 
qualitativa, podendo fazer parte do diário do treinamento de cada atleta. 
 
Importância do metabolismo anaeróbio 
No esporte de competição, é muito importante o treinamento, em qualquer modalidade 
esportiva, por meio do metabolismo anaeróbio, sendo mais predominante nos esportes que 
dependem da velocidade e/ou da força. Como mencionamos no Capítulo 1, as fontes principais são 
a via anaeróbia aláctica, mediante a CP, e a via glicolítica anaeróbia láctica, com o acúmulo de ácido 
láctico. 
 
Capacidade anaeróbia 
É a quantidade máxima de ATP ressintetizada pelo metabolismo anaeróbio (da totalidade do 
organismo) durante um tipo específico de esforço máximo de curta duração (Green, 1994). Ou seja, 
se o esgotamento ocorrer em menos de dois minutos, a quantidade de ATP fornecida pelo 
metabolismo anaeróbio provavelmente não será máxima. O termo capacidade anaeróbia indica o 
máximo de ATP que o metabolismo anaeróbio pode fornecer. 
 
 
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Potência anaeróbia 
É a velocidade máxima na qual o metabolismo anaeróbio pode ressintetizar ATP durante um 
esforço máximo de curta duração. 
 
Capacidade anaeróbia aláctica 
É a quantidade de ATP que pode ser ressintetizada por processos metabólicos anaeróbios à 
custa de CP, sem a produção de lactato. 
 
Capacidade anaeróbia láctica 
É a quantidade de ATP que pode ser ressintetizada pela via glicolítica, em um esforço de 
máxima intensidade até o esgotamento, com a produção de lactato. 
 
Metabolismo do ácido láctico 
É de grande importância, pois permite ao músculo obter energia de maneira muito rápida e 
sem depender dos mecanismos de transporte de O2. A quantidade total de energia produzida nessa 
via (glicolítica anaeróbia) é menor do que quando há uma oxidação completa. O acúmulo de lactato 
no músculo é um mecanismo indutor de fadiga. 
 
Limiar anaeróbio: um indicador importante no alto rendimento 
É o percentual do VO2máx utilizável durante um período prolongado. Esse limiar é superado 
quando se trabalha a uma intensidade superior, que resulta em rápido acúmulo de ácido láctico e na 
31 
 
perda do limiar anaeróbio. O limiar também pode ser superado quando o tempo de trabalho é muito 
longo, esgotando as reservas energéticas. 
O LA é o ponto de intensidade em que o lactato começa a se acumular, sendo sua 
concentração de aproximadamente 3 e 4 mmol/L. Esse limiar define duas zonas, uma inferior e outra 
superior. É um indicador importante de eficiência no esporte de alto rendimento, até superior ao 
VO2máx/kg. 
Trabalhar em uma intensidade elevada no LA do percentual do VO2máx garante uma 
velocidade maior, sem o acúmulo de lactato e com demora no aparecimento de fadiga. 
O estado estável pode ser encontrado dentro do LA. 
O limite inferior desse limiar é o limiar aeróbio, com valores aproximados entre 1,5 e 2,9 mmol/L. 
O LA de uma pessoa saudável e ativa encontra-se entre 75 e 85% do VO2máx. Em um atleta 
de alto nível de modalidades de resistência pode-se encontrar 90% do VO2máx. 
 
Ventilação e metabolismo energético durante o exercício 
Denominamos equivalente ventilatório para o oxigênio (VE/ VO2) a proporção entre o volume 
de ar ventilado (VE) e a quantidade de O2 consumido pelos tecidos (VO2), o qual indica a economia 
do O2. 
Em condições de repouso, o VE/VO2 pode oscilar entre 23 e 28 L de ar por L de O2 consumido. 
Durante exercícios de intensidade leve, com estado constante, a ventilação reflete com 
precisão o ritmo do metabolismo energético. 
O ponto máximo de tensão ventilatória tolerável é o momento em que a ventilação aumenta 
abruptamente, embora o consumo de O2 não o faça. Esse aumento reflete a necessidade de eliminar 
o excesso de CO2. 
O equivalente respiratório do O2 (VE/VO2) é uma das variáveis respiratórias utilizadas para 
determinar o limiar aeróbio e o limiar anaeróbio. 
 
Critério de determinação de limiares ventilatórios 
A fisiologia respiratória revela os limiares ventilatórios aeróbios e anaeróbios por meio de 
cargas crescentes (teste progressivo) em equipamentos de laboratório a partir do uso de bicicleta 
ergométrica, esteira rolante ou remoergômetro, etc., sempre acoplados a equipamentos analisadores 
de gases respiratórios com monitorização eletrocardiográfica. É um teste não-invasivo e de caráter 
máximo (embora se possa dar certo valor ao submáximo) e é utilizado principalmente em esportes 
de competição. São levadas em conta diferentes variáveis respiratórias durante o esforço físico, 
como consumo de O2, consumo de CO2, volume expiratório, equivalente respiratório de O2, 
equivalente respiratório de CO2, pressão de O2 do ar final da expiração (PET O2), pressão de CO2 do 
ar final da expiração (PET CO2), quociente respiratório e consumo máximo de O2 (VO2máx), as quais 
são relacionadas com variáveis cardiovasculares durante o repouso, o exercício e a recuperação, 
como a FC, a PA e a eletrocardiografia. Às vezes, realiza-se a medida de ácido láctico 
sanguíneo durante diferentes cargas, segundo a metodologia aplicada, com a finalidade de 
relacionar os resultados bioquímicos com os respiratórios e cardiovasculares. A partir de todas essas 
variáveis obtemos outras, como VO2máx/kg, pulso de O2/VO2máx/FCmáx, duplo produto, etc. 
Quando se submete o esportista a um teste progressivo de cargas (1 a 4 minutos em cada 
carga crescente de acordo com a metodologia), ocorre uma série de alterações das variáveis 
respiratórias, tais como: 
 
- Até 40 a 50% do VO2máx: 
auemtaVE, diminuiPET O2, aumentaPET CO2, diminuiVE/VO2 
 
- Entre 50 e 70% do VO2máx: 
Aumenta aumentaVE, diminuiPET O2, aumentaPET CO2, aumentaQR 
 
32 
 
- Acima de 70% do VO2máx: 
Aumenta Aumenta Aumenta VE, Aumenta PET CO2, Aumenta VE/VO2, Aumenta QR, 
diminuiPET O2 
 
Quando a intensidade do exercício de esforço máximo aumenta com cada carga incrementada, 
observamos modificações, como: 
-O VO2 aumenta linearmente até alcançar um valor máximo, onde se mantém (VO2máx) na 
forma de platô. 
-O VE e o VCO2 aumentam linearmente até um ponto crítico (zona de transição), a partir do 
qual o aumento é maior do que o do VO2. 
-O VE/VO2 e a pressão de O2 do PET O2 diminuem nas primeiras cargas, para depois 
aumentarem progressivamente. 
 
No nível bioquímico, as modificações em um teste progressivo obedecem ao imperativo 
muscular de obter energia para realizar a contração muscular e, portanto, o movimento. 
As vias de utilização prolongada de energia submáxima vão passando da utilização inicial de 
fosfogênicos, passando pela glicólise anaeróbia, pela glicólise aeróbia e a pela utilização de ácidos 
graxos como fonte principal para obtenção de energia. 
O momento em que a energia proporcionada pela glicólise aeróbia cruza com a proporcionada 
pela oxidação de ácidos graxos denominou-se recentemente cross-over (Brooks e Mercier, 1994). 
Durante o tempo de um teste de esforço (20 a 25 minutos), o cross-over ocorre a 60 a 70% do 
VO2máx. 
Se o exercício prossegue até intensidades máximas, começa o recrutamento maciço de fibras 
do tipo II, aumenta a glicólise anaeróbia e ocorre um aumento da produção de ácido láctico. 
O tamponamento do ácido láctico formado é realizado predominantemente pelo sistema do 
bicarbonato: 
 
Ácido láctico + bicarbonato sódico = lactato sódico + ácido carbônico 
 
O ácido carbônico passa rapidamente a anidrido carbônico e água por ação da anidrase 
carbônica. 
O aumento na produção de CO2 e, portanto, do VE tem sido classicamente