Assimetrias Metabólicas Bilaterais Detectadas por Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIRS) durante Exercícios Cíclicos de Alta Intensidade: Fundamentos Fisiológicos, Aplicações Diagnósticas e Perspectivas para o Monitoramento Individualizado de Atletas

por | jun 30, 2026

A crescente incorporação da espectroscopia no infravermelho próximo (Near-Infrared Spectroscopy – NIRS) à ciência do esporte representa uma mudança de paradigma na avaliação da fisiologia muscular durante o exercício. Diferentemente dos indicadores sistêmicos tradicionalmente empregados, como frequência cardíaca, consumo máximo de oxigênio, concentração sanguínea de lactato e potência mecânica, a NIRS permite monitorar continuamente, em tempo real e de forma não invasiva, a dinâmica regional do metabolismo oxidativo diretamente no músculo ativo. Essa capacidade fornece informações sobre o equilíbrio instantâneo entre o suprimento de oxigênio pela microcirculação e sua utilização pelas mitocôndrias, oferecendo uma perspectiva fisiológica localizada que complementa os marcadores cardiorrespiratórios convencionais. A consolidação dessa tecnologia como ferramenta de monitoramento esportivo tem sido impulsionada pelo desenvolvimento de sensores portáteis sem fio, como o Moxy Monitor, capazes de produzir medidas confiáveis em ambientes laboratoriais e de campo, favorecendo aplicações tanto na pesquisa quanto na prática do treinamento esportivo.

Do ponto de vista fisiológico, a saturação muscular de oxigênio (SmO₂) reflete a interação dinâmica entre dois processos fundamentais: a entrega de oxigênio aos tecidos por meio do fluxo sanguíneo capilar e sua extração pelas fibras musculares para sustentação da fosforilação oxidativa. Durante exercícios de intensidade crescente, especialmente aqueles executados até a exaustão, observa-se redução progressiva da SmO₂ em decorrência do aumento da demanda energética, enquanto a recuperação subsequente caracteriza-se por rápida reoxigenação associada ao restabelecimento do fluxo sanguíneo e da homeostase metabólica. Diferentemente da concentração de lactato, que representa um marcador sistêmico obtido de forma pontual, a SmO₂ constitui um sinal fisiológico contínuo, permitindo acompanhar em tempo real as modificações do metabolismo muscular ao longo de todo o exercício, inclusive durante transições de intensidade e períodos de recuperação. Essa característica confere à NIRS elevada sensibilidade para identificar alterações precoces na capacidade oxidativa e na cinética de recuperação muscular.

Nas modalidades cíclicas, como o ciclismo, assume-se frequentemente que ambos os membros inferiores contribuem de maneira equivalente para a produção de potência mecânica. Sob essa perspectiva, seria esperado que a resposta metabólica bilateral apresentasse elevado grau de simetria, uma vez que o padrão motor alternado distribui continuamente o trabalho entre os membros inferiores. Entretanto, essa hipótese biomecânica não necessariamente implica simetria fisiológica absoluta. Diferenças individuais relacionadas à coordenação neuromuscular, eficiência mecânica, histórico de lesões, adaptações morfofuncionais, lateralidade funcional ou alterações microvasculares podem modificar a relação entre oferta e utilização de oxigênio em cada membro, produzindo assimetrias metabólicas que permanecem invisíveis quando apenas variáveis globais são analisadas.

Historicamente, a investigação das assimetrias no ciclismo concentrou-se predominantemente em parâmetros biomecânicos, incluindo torque aplicado ao pedal, distribuição de potência, cinemática articular e padrões eletromiográficos. Embora essas abordagens permitam caracterizar diferenças mecânicas entre os membros inferiores, elas não fornecem informações diretas sobre o comportamento metabólico intramuscular. A introdução da oximetria muscular por NIRS amplia substancialmente essa perspectiva, permitindo investigar se diferenças aparentemente discretas na mecânica do movimento são acompanhadas por alterações relevantes na oxigenação muscular, na extração periférica de oxigênio e na eficiência oxidativa local.

Estudos recentes demonstram que, em atletas treinados sem limitações funcionais aparentes, os perfis médios de SmO₂ apresentam elevada concordância entre os membros inferiores durante testes incrementais máximos e submáximos realizados em cicloergômetro. Avaliações simultâneas dos músculos vasto lateral, gastrocnêmio medial e tibial anterior evidenciaram ausência de diferenças estatisticamente significativas entre as pernas ao longo das diferentes intensidades do exercício. Esses resultados sugerem que, sob condições fisiológicas normais, o ciclismo promove elevada simetria metabólica bilateral, reforçando a hipótese de que a demanda oxidativa é distribuída de maneira relativamente homogênea entre ambos os membros durante movimentos cíclicos.

Entretanto, a principal contribuição desses achados talvez não resida na confirmação da simetria média, mas sim na identificação da variabilidade individual existente ao redor desse comportamento. Embora a maioria dos atletas apresente respostas bilaterais semelhantes, alguns indivíduos exibem discrepâncias fisiológicas suficientemente amplas para ultrapassar a variabilidade biológica esperada. Os autores observaram que diferenças entre aproximadamente 10% e 20% podem ocorrer mesmo em atletas treinados, particularmente nas maiores intensidades de exercício, quando aumentam simultaneamente a demanda metabólica, a fadiga periférica e a dispersão dos dados fisiológicos. Dessa forma, desvios persistentes superiores aos limites normalmente observados podem representar manifestações de adaptações assimétricas clinicamente relevantes, justificando investigação mais aprofundada.

Sob a perspectiva da fisiologia aplicada, essa possibilidade possui implicações particularmente importantes. Enquanto a simetria representa o comportamento esperado em indivíduos saudáveis, o aparecimento de diferenças consistentes na SmO₂ entre membros pode indicar redução localizada da capacidade oxidativa, alterações na perfusão muscular, limitações microvasculares, recrutamento neuromuscular desigual ou déficits funcionais decorrentes de lesões prévias. Em muitos casos, essas alterações podem permanecer mascaradas quando apenas indicadores sistêmicos são avaliados, uma vez que frequência cardíaca, consumo de oxigênio e lactato refletem respostas integradas do organismo, incapazes de identificar qual grupo muscular está limitando o desempenho.

Nesse contexto, a avaliação bilateral simultânea utilizando sensores NIRS independentes representa um importante avanço metodológico. A utilização de dois sensores posicionados em músculos homólogos, como os vastos laterais direito e esquerdo, permite comparar continuamente a cinética de desoxigenação, os valores mínimos de SmO₂, a velocidade de recuperação e a estabilidade metabólica durante todo o protocolo de exercício. Em vez de analisar apenas valores absolutos de saturação muscular, torna-se possível caracterizar o comportamento temporal completo de cada membro, identificando diferenças sutis na resposta oxidativa que frequentemente precedem alterações detectáveis por métodos tradicionais.

Essa abordagem adquire especial relevância em atletas com histórico de lesões ortopédicas. Mesmo após recuperação clínica completa, persistem frequentemente déficits residuais relacionados à ativação muscular, perfusão regional, recrutamento motor ou capacidade mitocondrial. Essas alterações podem não produzir diferenças evidentes na produção de potência ou na cinemática da pedalada, mas podem manifestar-se como maior desoxigenação, recuperação mais lenta ou menor estabilidade metabólica durante esforços prolongados. A oximetria muscular possibilita, portanto, identificar assimetrias funcionais persistentes antes que estas evoluam para redução do desempenho ou aumento do risco de novas lesões.

Além da aplicação diagnóstica, o monitoramento longitudinal das assimetrias metabólicas oferece uma ferramenta objetiva para acompanhamento da reabilitação esportiva. A evolução progressiva da simetria entre os membros pode constituir um marcador fisiológico da recuperação funcional, permitindo que decisões relativas ao retorno ao treinamento intenso sejam fundamentadas não apenas em critérios clínicos e biomecânicos, mas também na restauração da capacidade oxidativa local. Dessa forma, a NIRS complementa os protocolos tradicionais de retorno ao esporte, acrescentando uma dimensão metabólica anteriormente inacessível à avaliação de rotina.

Outro aspecto relevante refere-se à individualização do treinamento. A monitorização contínua da SmO₂ permite identificar diferenças na velocidade de desoxigenação, na capacidade de reoxigenação e na tolerância metabólica entre os membros inferiores, possibilitando intervenções específicas direcionadas ao membro funcionalmente mais limitado. Estratégias de fortalecimento unilateral, treinamento neuromuscular, exercícios de coordenação intermuscular e protocolos específicos de resistência localizada podem ser prescritos com base em evidências fisiológicas objetivas, substituindo abordagens empíricas por intervenções personalizadas fundamentadas no comportamento metabólico individual.

A robustez dessa aplicação depende, naturalmente, da confiabilidade dos equipamentos utilizados. Estudos recentes demonstram elevada reprodutibilidade das medidas obtidas por sistemas modernos de NIRS durante exercícios dinâmicos, incluindo elevados coeficientes de correlação intraclasse para variáveis como saturação tecidual, oxiemoglobina e desoxiemoglobina, tanto durante o exercício quanto na recuperação. Paralelamente, validações experimentais de sensores portáteis de onda contínua demonstraram forte concordância com sistemas laboratoriais de espectroscopia por domínio da frequência, consolidando a utilização clínica e esportiva dos dispositivos vestíveis para monitoramento fisiológico em condições reais de treinamento.

Em síntese, a avaliação bilateral da oxigenação muscular por NIRS inaugura uma nova dimensão no diagnóstico funcional de atletas submetidos a exercícios cíclicos de alta intensidade. Mais do que confirmar a presença de simetria metabólica em indivíduos saudáveis, essa tecnologia permite identificar desvios individuais potencialmente associados a limitações fisiológicas, adaptações assimétricas ou sequelas funcionais de lesões. Ao integrar informações sobre oferta e utilização local de oxigênio, cinética metabólica e recuperação muscular, a oximetria por NIRS amplia significativamente a capacidade de compreender os mecanismos determinantes do desempenho esportivo, oferecendo bases objetivas para diagnóstico precoce, individualização do treinamento, monitoramento da reabilitação e otimização da performance.

Referências

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