A organização do treinamento em zonas de intensidade constitui uma ferramenta operacional para representar respostas fisiológicas que, biologicamente, ocorrem ao longo de um contínuo. Embora velocidades, potências, frequência cardíaca, consumo de oxigênio e concentração sanguínea de lactato sejam variáveis úteis para delimitar faixas de exercício, nenhuma delas constitui, isoladamente, o objetivo biológico do treinamento. O estímulo produzido por uma sessão emerge da interação entre intensidade, duração, frequência, recuperação, disponibilidade de substratos, estado nutricional e condição fisiológica prévia do indivíduo. Consequentemente, a prescrição não deveria começar pela pergunta “em qual zona treinar?”, mas pela identificação da adaptação que se pretende induzir e, somente então, pela seleção da combinação de carga capaz de produzir a perturbação celular correspondente. A mesma intensidade externa pode representar estímulos profundamente diferentes quando aplicada durante durações distintas ou a indivíduos com capacidades oxidativas, perfis de recrutamento muscular e estados metabólicos diferentes (BAAR, 2014; GRANATA; JAMNICK; BISHOP, 2018; MØLMEN; ALMQUIST; SKATTEBO, 2025).
Essa perspectiva é particularmente importante porque as adaptações ao treinamento de endurance não são simples consequências do trabalho mecânico realizado. A contração muscular modifica a relação ATP/ADP, as concentrações de AMP e Pi, a homeostase do Ca²⁺, o estado redox, a disponibilidade de glicogênio e a produção de espécies reativas, entre outros sinais capazes de modular redes de transdução envolvidas na expressão gênica e na remodelação celular. A ativação de AMPK, CaMK, p38 MAPK e outros sensores converge, direta ou indiretamente, sobre reguladores como PGC-1α, que participam da coordenação da biogênese mitocondrial, do metabolismo oxidativo e de outras adaptações características do treinamento de endurance. Dessa maneira, intensidade e duração não são meramente descritores externos da sessão: são componentes da dose que determinam a natureza, a amplitude e a distribuição temporal das perturbações moleculares impostas ao músculo (BAAR, 2014; BOOTH et al., 2015; GRANATA; JAMNICK; BISHOP, 2018; POPOV et al., 2018).
Essa relação entre dose e adaptação não implica, entretanto, que exista correspondência simples entre uma determinada zona e uma adaptação exclusiva. A síntese quantitativa recente de Mølmen, Almquist e Skattebo demonstra precisamente a necessidade de abandonar essa interpretação excessivamente compartimentalizada. Após ajuste para covariáveis relevantes, treinamento contínuo de baixa/moderada intensidade, treinamento de alta intensidade e treinamento intervalado de sprint produziram aumentos significativos e de magnitude globalmente semelhante nos marcadores de conteúdo mitocondrial, embora apresentassem diferenças quanto à eficiência temporal e a determinados componentes da capilarização. Portanto, diferentes doses podem convergir sobre adaptações parcialmente semelhantes, enquanto uma mesma sessão pode simultaneamente estimular múltiplos processos. A especificidade fisiológica existe, mas não deve ser confundida com exclusividade.
Demanda de ATP, integração bioenergética e recrutamento muscular
A intensidade do exercício modifica primariamente a taxa de transferência de energia necessária para sustentar a contração muscular. ATP é continuamente hidrolisado pela ATPase da miosina durante o ciclo das pontes cruzadas, pela Ca²⁺-ATPase do retículo sarcoplasmático durante a recaptação de Ca²⁺ e por ATPases envolvidas na restauração dos gradientes iônicos perturbados pela excitação e contração. Como a quantidade de ATP livre armazenada no músculo é pequena em relação ao fluxo energético requerido durante o exercício, sua concentração deve ser defendida por um aumento extremamente rápido da ressíntese. A elevação da intensidade representa, portanto, muito mais que aumento de “esforço”: representa elevação da taxa de turnover de ATP e, consequentemente, da velocidade com que os processos bioenergéticos precisam operar para preservar a homeostase celular (POOLE et al., 2008; POOLE; JONES, 2012).
Essa característica explica por que a classificação tradicional dos chamados sistemas “ATP-CP”, “anaeróbio glicolítico” e “aeróbio” como mecanismos que se sucederiam temporalmente é fisiologicamente inadequada. Creatina quinase, adenilato quinase, glicogenólise, glicólise e fosforilação oxidativa participam simultaneamente da manutenção energética, embora suas contribuições relativas se modifiquem continuamente em função da intensidade, duração e estado metabólico. Na transição do repouso para o exercício, a demanda energética aumenta mais rapidamente do que a fosforilação oxidativa consegue inicialmente responder; por isso, a cinética do V̇O₂ determina a magnitude do déficit transitório de oxigênio e a necessidade correspondente de maior contribuição da fosforilação em nível de substrato. Cinéticas mais rápidas do V̇O₂ estão associadas a menor déficit de O₂, menor necessidade relativa dessas fontes e menor perturbação da homeostase energética para determinada demanda metabólica (POOLE; JONES, 2012).
À medida que a intensidade aumenta, eleva-se também a força necessária por ciclo de contração e/ou a frequência com que essa força deve ser produzida, modificando o recrutamento das unidades motoras. O princípio do tamanho constitui uma referência fundamental para compreender esse processo, mas não deve ser interpretado como uma sequência absolutamente rígida em todas as tarefas dinâmicas. Padrões de recrutamento são influenciados pela função mecânica, pelo tipo de movimento, pelo feedback sensorial e pelo controle central; ainda assim, maiores demandas mecânicas tendem a ampliar a participação de unidades motoras de maior limiar (HODSON-TOLE; WAKELING, 2009).
Essa progressão possui consequências metabólicas decisivas. Fibras musculares constituem fenótipos metabólicos distintos, distribuídos ao longo de um continuum de propriedades contráteis e bioenergéticas. Fibras mais oxidativas apresentam maior conteúdo mitocondrial, maior resistência à fadiga e características moleculares favoráveis à utilização oxidativa de substratos; fibras progressivamente mais glicolíticas apresentam maior capacidade para sustentar elevados fluxos glicogenolíticos e glicolíticos. Assim, aumentar a intensidade significa não apenas aumentar o fluxo metabólico nas fibras já recrutadas, mas também modificar progressivamente quais populações celulares participam da produção de força. A intensidade da sessão determina, dessa forma, simultaneamente a magnitude da perturbação metabólica e sua distribuição entre fenótipos musculares distintos (BOOTH et al., 2015; HODSON-TOLE; WAKELING, 2009; POPOV et al., 2018).
Fluxo glicolítico, regeneração de NAD⁺ e formação de lactato
A compreensão dessa heterogeneidade celular é indispensável para interpretar corretamente o comportamento do lactato. Durante a glicólise, a oxidação do gliceraldeído-3-fosfato pela gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase requer NAD⁺ como aceptor de equivalentes redutores, formando NADH. Como o pool citosólico de NAD⁺ é limitado, a manutenção de elevado fluxo glicolítico depende de sua regeneração contínua. Uma das reações centrais nesse processo é catalisada pela lactato desidrogenase:
piruvato + NADH + H⁺ ⇌ lactato + NAD⁺
A reação é reversível e próxima do equilíbrio; portanto, sua direção líquida depende das relações entre substratos e produtos, do estado redox e das condições metabólicas locais. Em fibras submetidas a elevado fluxo glicolítico, a conversão de piruvato em lactato permite oxidar NADH a NAD⁺, sustentando a disponibilidade do cofator necessária à continuidade da glicólise. A formação de lactato não constitui, portanto, um simples mecanismo de descarte de piruvato. Ela integra a regulação redox necessária à transferência rápida de energia pela via glicolítica (GLADDEN, 2004; BROOKS, 2018).
Essa formulação também corrige uma imprecisão terminológica recorrente. A glicólise, propriamente dita, termina com a formação de piruvato; a produção de lactato decorre subsequentemente da reação reversível catalisada pela LDH. A proximidade funcional entre essas etapas explica por que o aumento do fluxo glicolítico tende a elevar a formação de lactato, mas não autoriza identificar glicólise e lactatogênese como fenômenos idênticos. Lactato e piruvato formam um sistema redox intimamente acoplado à relação NADH/NAD⁺, e alterações nesse sistema refletem o estado metabólico celular de maneira muito mais complexa do que a antiga dicotomia “aeróbio versus anaeróbio” sugeria (GLADDEN, 2004; BROOKS, 2018).
É precisamente nesse ponto que ocorre uma das mudanças paradigmáticas mais importantes da bioenergética do exercício: produção de lactato não demonstra anaerobiose. A formação e utilização de L-lactato ocorrem continuamente em células, tecidos e órgãos adequadamente oxigenados. Brooks descreve o lactato como produto inevitavelmente relacionado ao fluxo glicolítico e, simultaneamente, substrato para metabolismo oxidativo, estabelecendo uma conexão funcional entre glicólise e respiração mitocondrial. A concepção contemporânea do lactate shuttle amplia ainda mais esse significado: o lactato atua como importante substrato energético, precursor gliconeogênico e molécula de sinalização, podendo transferir carbono e equivalentes energéticos entre células, tecidos e órgãos (BROOKS, 1986a; BROOKS, 2018; BROOKS, 2020).
Consequentemente, a elevação da lactatemia durante exercício incremental não deve ser interpretada como o instante em que o metabolismo muscular “se torna anaeróbio”. O aumento da intensidade eleva a demanda de ATP, modifica o recrutamento de fibras, acelera a glicogenólise e o fluxo glicolítico e altera simultaneamente produção, transporte e utilização do lactato. Mesmo quando o oxigênio permanece disponível, a taxa glicolítica pode aumentar substancialmente e produzir maior fluxo de lactato. A associação entre aumento da concentração sanguínea de lactato e intensificação do exercício é fisiologicamente real; a interpretação causal segundo a qual esse aumento provaria insuficiência de O₂ é que não se sustenta (BROOKS, 2018; GLADDEN, 2004).
Lactato, prótons e equilíbrio ácido-base
Uma segunda consequência importante dessa revisão conceitual consiste em separar lactatogênese de acidose metabólica. Durante grande parte do século XX, o aumento concomitante da concentração de lactato e da concentração de H⁺ foi interpretado segundo o modelo do “ácido lático”: o músculo produziria ácido lático, que se dissociaria em lactato e H⁺, sendo o primeiro utilizado como marcador do segundo. Essa interpretação não descreve adequadamente a bioquímica intracelular. Em pH fisiológico, o produto relevante é predominantemente o ânion lactato e, mais importante, a reação catalisada pela LDH no sentido piruvato → lactato consome um próton, em vez de liberá-lo (ROBERGS; GHIASVAND; PARKER, 2004).
A acidificação associada ao exercício intenso deve ser compreendida a partir do balanço integrado das reações produtoras e consumidoras de H⁺. A hidrólise de ATP associada ao trabalho celular contribui para a produção de prótons; quando a ressíntese e utilização de ATP estão adequadamente acopladas à fosforilação oxidativa, esses fluxos podem ser amplamente compensados pelos processos metabólicos que consomem prótons. Em intensidades elevadas, entretanto, a extraordinária taxa de turnover energético e a maior contribuição da fosforilação em nível de substrato alteram esse equilíbrio. Robergs, Ghiasvand e Parker demonstraram que não há base bioquímica para atribuir à formação de lactato a geração da acidose; ao contrário, a formação de lactato participa de reações que retardam a acidificação e sustentam a regeneração de NAD⁺ necessária à glicólise.
Isso não significa que lactato e H⁺ sejam fisiologicamente independentes. Eles podem aumentar simultaneamente porque ambos estão associados a condições de elevado fluxo metabólico, e seus transportes através da membrana plasmática estão funcionalmente relacionados. Portanto, a concentração de lactato permanece um marcador extremamente útil da transição entre estados metabólicos durante exercício, desde que não seja transformada indevidamente em prova causal de acidose ou de ausência de oxigênio.
MCT1, MCT4 e o lactate shuttle como sistema de integração metabólica
A passagem do lactato entre compartimentos depende fundamentalmente dos transportadores de monocarboxilatos. No músculo esquelético, MCT1 e MCT4 são cotransportadores de lactato e H⁺ e, portanto, participam simultaneamente da dinâmica do lactato e da regulação ácido-base. Há, contudo, diferenças importantes entre as isoformas. MCT1 apresenta maior afinidade pelo lactato e forte associação com o fenótipo oxidativo, enquanto MCT4 possui menor afinidade e elevada capacidade de transporte em ambientes nos quais as concentrações de lactato são elevadas, características compatíveis com sua maior presença em fenótipos glicolíticos (THOMAS et al., 2012).
É importante evitar, entretanto, transformar essa especialização em uma regra direcional absoluta segundo a qual “MCT4 exporta lactato e MCT1 importa lactato”. Os MCTs operam de maneira bidirecional e o fluxo líquido depende dos gradientes transmembrana de lactato e H⁺ e das condições metabólicas existentes. A distribuição diferencial das isoformas favorece determinados fluxos fisiológicos: fibras de elevada atividade glicolítica e grande produção de lactato apresentam características adequadas à liberação desse metabólito, enquanto células de alta capacidade oxidativa apresentam maquinaria favorável à sua captação e utilização. A direção efetiva do transporte, contudo, emerge das condições termodinâmicas e metabólicas do sistema, e não de uma propriedade unidirecional intrínseca ao transportador. Essa interpretação é consistente tanto com as revisões anteriores quanto com evidências experimentais recentes.
Esse arranjo molecular constitui uma das bases do cell-to-cell lactate shuttle. Lactato produzido em uma fibra muscular pode atravessar o sarcolema, alcançar o espaço intersticial e a circulação e ser utilizado por outra fibra ou outro tecido com elevada capacidade oxidativa. O coração representa um importante consumidor de lactato durante exercício; fígado e rins podem utilizar seu carbono para gliconeogênese; e diferentes populações de fibras dentro do próprio músculo podem estabelecer fluxos de produção e consumo. Lactato deixa, assim, de representar um produto terminal para assumir a função de intermediário móvel de carbono, energia e estado redox entre compartimentos metabólicos (BROOKS, 1986a; GLADDEN, 2004; BROOKS, 2018).
A demonstração experimental recente de Wang et al. acrescenta uma evidência particularmente relevante a essa construção teórica. Utilizando deleções específicas de MCT1 e MCT4 no músculo esquelético de camundongos, os autores mostraram que a interrupção combinada desses transportadores compromete massa muscular e desempenho de endurance e modifica a homeostase metabólica, fornecendo evidência funcional direta da importância do intramuscular lactate shuttle. Além disso, o estudo confirma a diferenciação fenotípica relevante para o modelo: fibras oxidativas apresentam maior expressão de componentes associados à utilização do lactato, enquanto fibras glicolíticas apresentam características moleculares favoráveis à sua produção e transporte.
O próprio sistema de transporte apresenta plasticidade induzida pelo exercício. MCT1 e MCT4 podem ser modificados pelo treinamento, embora a magnitude da resposta dependa do protocolo, intensidade, duração, estado de treinamento e momento da obtenção da biópsia. A literatura disponível sugere maior sensibilidade adaptativa do MCT1, enquanto protocolos de maior intensidade constituem estímulo particularmente relevante para alterações na capacidade de transporte de lactato; contudo, conteúdo proteico de MCT e capacidade funcional de transporte não devem ser tratados como variáveis equivalentes (THOMAS et al., 2012; BENÍTEZ-MUÑOZ et al., 2024). A revisão sistemática de Benítez-Muñoz et al. reforça justamente a influência do exercício sobre MCT1/MCT4 e ressalta a heterogeneidade metodológica que ainda limita conclusões excessivamente específicas acerca da dose ótima.
Produção muscular, aparecimento sanguíneo e depuração: por que lactatemia não é sinônimo de lactatogênese
A distinção entre produção muscular de lactato e concentração sanguínea de lactato é talvez a consequência mais importante desse modelo para a interpretação das zonas de treinamento. A concentração medida em uma amostra sanguínea não informa diretamente quanto lactato está sendo produzido pelo músculo naquele instante. Ela representa o resultado de um sistema dinâmico no qual lactato simultaneamente aparece e desaparece do compartimento mensurado. Em termos conceituais:
Δ[lactato] sanguíneo ∝ taxa de aparecimento (Ra) − taxa de desaparecimento (Rd)
A taxa de aparecimento compreende o lactato que alcança a circulação a partir dos tecidos produtores; a taxa de desaparecimento representa sua remoção da circulação por captação e metabolismo em tecidos consumidores. Oxidação e gliconeogênese constituem destinos importantes desse lactato. Portanto, a ausência de elevação expressiva da concentração sanguínea não significa ausência de produção: produção e utilização podem estar simultaneamente elevadas e aproximadamente equilibradas (BROOKS, 1986a; BROOKS, 2018).
Essa distinção não é meramente teórica. Donovan e Brooks demonstraram experimentalmente que animais treinados apresentavam concentrações sanguíneas de lactato substancialmente menores durante exercício sem diferença significativa no turnover de lactato entre treinados e controles. A diferença fundamental encontrava-se na depuração: a taxa metabólica de clearance foi 37% maior nos animais treinados durante exercício leve e 107% maior durante exercício intenso. Os próprios autores concluíram que o efeito do treinamento de endurance observado naquele modelo incidia predominantemente sobre a remoção sanguínea, e não sobre a produção de lactato (DONOVAN; BROOKS, 1983).
Phillips et al. posteriormente demonstraram fenômeno análogo em humanos. Após apenas dez dias de treinamento de ciclismo, a concentração sanguínea de lactato durante exercício diminuiu significativamente, mas a taxa de aparecimento de lactato permaneceu praticamente inalterada; simultaneamente, a taxa metabólica de depuração aumentou de 36,8 para 51,4 mL·kg⁻¹·min⁻¹. Esses resultados são particularmente importantes porque demonstram experimentalmente que duas pessoas — ou a mesma pessoa antes e depois do treinamento — podem apresentar lactatemias diferentes diante de determinado exercício sem que essa diferença seja necessariamente explicada por menor produção de lactato.
Consequentemente, o aparecimento tardio de uma elevação acentuada da lactatemia em um teste incremental não demonstra que o músculo começou naquele momento a produzir lactato. O lactato já vinha sendo produzido, transportado e utilizado. O ponto de inflexão observado no sangue representa uma mudança no balanço sistêmico entre os fluxos de aparecimento e desaparecimento, determinada por múltiplos processos: aumento do fluxo glicolítico, recrutamento progressivo de fibras de maior limiar, modificação da distribuição dos fluxos entre tecidos, transporte mediado por MCTs, capacidade oxidativa dos tecidos consumidores e utilização hepática e renal. É precisamente essa integração que explica por que o lactato sanguíneo é simultaneamente um marcador fisiológico extremamente útil e uma variável que não deve ser interpretada como medida direta da produção muscular.
Das transições metabólicas às zonas de treinamento
A partir desse conjunto de evidências, as zonas de intensidade podem ser reinterpretadas como representações operacionais de estados fisiológicos caracterizados por diferentes relações entre demanda energética, recrutamento muscular, fluxo glicolítico, metabolismo oxidativo, transporte de metabólitos e capacidade de manutenção da homeostase. Não existem fronteiras celulares abruptas nas quais um sistema energético é desligado e outro ativado. O que ocorre é uma alteração progressiva das contribuições relativas, acompanhada de pontos nos quais determinadas variáveis sistêmicas passam a apresentar comportamento qualitativamente distinto.
Em intensidades relativamente baixas, a demanda de ATP pode ser atendida com menor perturbação da homeostase celular, predominância de unidades motoras de menor limiar e elevada capacidade de estabilização oxidativa. Isso não significa ausência de glicólise ou de produção de lactato; ambos os processos permanecem ativos. Significa que a taxa de produção, transporte e utilização de metabólitos pode permanecer compatível com um estado sistêmico relativamente estável. Com o aumento da intensidade, cresce o fluxo energético, amplia-se o recrutamento, aumenta a contribuição glicogenolítica/glicolítica e eleva-se o fluxo de lactato entre compartimentos. A concentração sanguínea pode permanecer relativamente baixa enquanto a capacidade de remoção acompanha o aumento do aparecimento.
Em intensidades ainda maiores, a elevação progressiva do fluxo glicolítico, o recrutamento de unidades de maior limiar e a magnitude crescente da perturbação metabólica fazem com que o aparecimento de lactato na circulação passe a superar progressivamente seu desaparecimento. A lactatemia então aumenta de maneira mais pronunciada. Essa transição não deve ser descrita como “entrada no metabolismo anaeróbio”, tampouco como momento inicial de produção de lactato. Ela representa uma mudança no equilíbrio dinâmico de fluxos dentro de um sistema que permanece simultaneamente glicolítico e oxidativo.
A mesma lógica impede que zonas sejam interpretadas como compartimentos adaptativos exclusivos. O treinamento de endurance de intensidade baixa a moderada pode produzir robusta biogênese mitocondrial e capilarização, enquanto estímulos de maior intensidade também induzem adaptações mitocondriais e podem representar estímulo importante para proteínas envolvidas no transporte e manejo do lactato. Na meta-regressão de Mølmen, Almquist e Skattebo, ET, HIT e SIT aumentaram o conteúdo mitocondrial em aproximadamente 23%, 27% e 27%, respectivamente, após os ajustes estatísticos empregados; a capilarização também respondeu a diferentes modalidades, embora alguns índices tenham favorecido o treinamento contínuo de endurance. Portanto, a questão biologicamente relevante não é identificar uma “zona mitocondrial” exclusiva, mas compreender como diferentes combinações de intensidade, duração e frequência distribuem o estímulo adaptativo e o custo fisiológico.
Essa perspectiva conduz novamente à premissa inicial. Toda sessão de treinamento deveria possuir um objetivo biológico identificável. Prescrever uma velocidade, potência, frequência cardíaca ou concentração-alvo de lactato sem compreender qual perturbação fisiológica se pretende produzir transforma o marcador em finalidade. As zonas são instrumentos de organização da dose, e não entidades biológicas autônomas. Sua utilidade emerge quando permitem manipular deliberadamente o fluxo energético, o recrutamento muscular, a perturbação do estado redox, a utilização de substratos, o transporte de lactato, a sinalização molecular e o custo de recuperação de maneira compatível com a adaptação desejada. Nesse sentido, a prescrição individualizada não consiste em encontrar números universais que definam zonas perfeitas, mas em utilizar marcadores fisiológicos para identificar transições dentro de um continuum metabólico e, a partir delas, selecionar a dose capaz de aproximar o organismo do fenótipo funcional pretendido (BAAR, 2014; GRANATA; JAMNICK; BISHOP, 2018; MØLMEN; ALMQUIST; SKATTEBO, 2025).
Referências
BAAR, Keith. Nutrition and the adaptation to endurance training. Sports Medicine, v. 44, supl. 1, p. S5-S12, 2014. DOI: 10.1007/s40279-014-0146-1.
BENÍTEZ-MUÑOZ, José Antonio et al. Exercise influence on monocarboxylate transporter 1 (MCT1) and 4 (MCT4) in the skeletal muscle: a systematic review. Acta Physiologica, v. 240, e14083, 2024. DOI: 10.1111/apha.14083.
BOOTH, Frank W.; RUEGSEGGER, Gregory N.; TOEDEBUSCH, Ryan G.; YAN, Zhen. Endurance exercise and the regulation of skeletal muscle metabolism. Progress in Molecular Biology and Translational Science, v. 135, p. 129-151, 2015. DOI: 10.1016/bs.pmbts.2015.07.016.
BROOKS, George A. Lactate production under fully aerobic conditions: the lactate shuttle during rest and exercise. Federation Proceedings, v. 45, n. 13, p. 2924-2929, 1986.
BROOKS, George A. The lactate shuttle during exercise and recovery. Medicine & Science in Sports & Exercise, v. 18, n. 3, p. 360-368, 1986.
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BROOKS, George A. The science and translation of lactate shuttle theory. Cell Metabolism, v. 27, n. 4, p. 757-785, 2018. DOI: 10.1016/j.cmet.2018.03.008.