A bioenergética do exercício de endurance de alto nível deve ser compreendida como um sistema dinâmico de fluxos interdependentes que envolvem glicólise, transporte e oxidação de lactato, β-oxidação mitocondrial, anaplerose do ciclo dos ácidos tricarboxílicos (TCA), transporte de elétrons, balanço redox citosólico e mitocondrial, e integração sistêmica entre músculo esquelético, fígado, tecido adiposo e sistema cardiovascular. Em competições multietapas com duração superior a três semanas, como no ciclismo profissional, esse sistema é submetido a um estresse energético contínuo que ultrapassa o paradigma clássico de resposta aguda ao exercício, configurando um estado metabólico cronicamente tensionado.
No centro dessa integração encontra-se o lactato, cuja produção e destino determinam a configuração do metabolismo oxidativo durante o exercício. A formação de lactato resulta da redução do piruvato pela lactato desidrogenase (LDH), processo dependente da razão NADH/NAD⁺ citosólica. Em intensidades moderadas, a produção glicolítica de piruvato é equilibrada pela sua entrada mitocondrial via transportadores específicos (MPC – mitochondrial pyruvate carrier), seguida da descarboxilação oxidativa pelo complexo piruvato desidrogenase (PDC). A ativação do PDC depende da desfosforilação mediada por PDC-fosfatases sensíveis a Ca²⁺ intramitocondrial e à disponibilidade de piruvato, enquanto sua inibição ocorre via PDC-quinases, reguladas por acetil-CoA, NADH e estado energético celular.
Quando a taxa de produção de piruvato excede a capacidade oxidativa mitocondrial – seja por limitação no fluxo do TCA, restrição na cadeia respiratória ou insuficiente transporte mitocondrial – ocorre aumento da conversão de piruvato em lactato, restaurando temporariamente o NAD⁺ citosólico e preservando a continuidade da glicólise. Contudo, o lactato produzido não representa necessariamente um desvio metabólico terminal. Ele atua como substrato oxidativo intracelular e intercelular, transportado por proteínas da família MCT (monocarboxylate transporters), principalmente MCT1 (oxidativo) e MCT4 (glicolítico). Fibras musculares tipo I, com elevada densidade mitocondrial, expressam maior MCT1, facilitando o reingresso e oxidação do lactato produzido localmente ou importado de fibras tipo II.
A eficiência dessa “lançadeira de lactato” é determinante para a manutenção da oxidação de gorduras em intensidades submáximas. A elevação da lactatemia está associada à redução da oxidação lipídica por múltiplos mecanismos convergentes. Primeiramente, o lactato exerce efeito antilipolítico sistêmico por ativação do receptor HCAR-1 (GPR81) em adipócitos, reduzindo a liberação de ácidos graxos livres (AGL) via inibição da adenilato ciclase e diminuição de AMPc. Em segundo lugar, o aumento da razão NADH/NAD⁺ no citosol pode interferir na oxidação de ácidos graxos ao modular a disponibilidade de cofatores oxidativos. Terceiro, a elevação do acetil-CoA proveniente da glicólise pode aumentar a razão acetil-CoA/CoA livre, inibindo a β-oxidação por feedback sobre a carnitina palmitoiltransferase I (CPT1) e alterando o fluxo de entrada de ácidos graxos na matriz mitocondrial.
Entretanto, em atletas altamente treinados, a capacidade mitocondrial expandida permite que o lactato seja rapidamente oxidado a piruvato e integrado ao TCA, funcionando como intermediário energético flexível. A expansão mitocondrial envolve aumento da densidade de cristas, maior conteúdo de enzimas do TCA (citrato sintase, α-cetoglutarato desidrogenase, succinato desidrogenase), elevação da capacidade da cadeia transportadora de elétrons e incremento da biogênese mitocondrial mediada por PGC-1α. Esse conjunto de adaptações favorece maior clearance de lactato, manutenção do equilíbrio redox e preservação da oxidação lipídica em intensidades próximas ao limiar.
A interação entre glicólise e β-oxidação pode ser descrita como uma regulação bidirecional dependente do balanço de fluxos de carbono e de cofatores redox. A oxidação de ácidos graxos gera grandes quantidades de NADH e FADH₂, alimentando a cadeia respiratória. Se a capacidade oxidativa estiver saturada por excesso de NADH proveniente da β-oxidação, o sistema pode favorecer maior utilização de carboidratos em intensidades mais altas, dado o maior rendimento de ATP por unidade de oxigênio consumido (maior eficiência energética do carboidrato em relação à gordura sob limitação de O₂). Assim, a intensidade do exercício determina não apenas a contribuição percentual dos substratos, mas a configuração do ambiente redox mitocondrial.
A anaplerose desempenha papel crítico nesse equilíbrio. O pool de intermediários do TCA não é estático; ele se expande ou contrai conforme a necessidade metabólica. Reações anapleróticas, como a transaminação do piruvato a alanina ou a carboxilação a oxaloacetato via piruvato carboxilase, sustentam o fluxo do TCA quando há retirada de intermediários para biossíntese ou quando a entrada de acetil-CoA supera a disponibilidade de oxaloacetato. Em exercício prolongado, a disponibilidade de piruvato para anaplerose é fundamental para evitar gargalos metabólicos que favoreçam a formação excessiva de lactato.
Quando se analisa o exercício extremo multietapas, observa-se um fenômeno adicional: a depleção sistêmica progressiva de metabólitos circulantes. Diferentemente da resposta aguda isolada, que eleva temporariamente intermediários metabólicos, o exercício diário prolongado leva à redução sustentada de aminoácidos plasmáticos, acilcarnitinas de cadeia média e longa, ácidos graxos saturados específicos e metabólitos associados à defesa antioxidante, como componentes do metabolismo da glutationa. Essa depleção reflete elevada taxa de utilização, aumento da oxidação e possível insuficiência de reposição alimentar frente à demanda.
A depleção de aminoácidos sugere intensificação do ciclo glicose-alanina e maior contribuição da oxidação de aminoácidos para suporte energético ou para manutenção da gliconeogênese hepática. A redução de acilcarnitinas pode indicar aumento do fluxo β-oxidativo mitocondrial e maior utilização de reservas lipídicas intramusculares. Simultaneamente, a redução de metabólitos antioxidantes aponta para aumento do estresse oxidativo cumulativo, decorrente do elevado fluxo de elétrons na cadeia respiratória e da produção de espécies reativas de oxigênio (ERO).
No contexto energético, competições multietapas impõem gastos superiores a 7.000 kcal/dia, frequentemente excedendo a capacidade de ingestão alimentar efetiva, mesmo com estratégias agressivas de reposição de carboidratos (acima de 10–13 g/kg/dia). O resultado é déficit energético diário significativo, acompanhado de redução de massa corporal e alterações hormonais, incluindo redução de T3 e possíveis sinais de baixa disponibilidade energética. Esse estado hipercatabólico prolongado influencia o metabolismo lipídico, podendo inicialmente aumentar a dependência de gordura, mas, se associado a depleção glicogênica severa e fadiga mitocondrial, pode também comprometer a eficiência oxidativa global.
A intensidade do exercício durante as etapas determina padrões metabólicos distintos. Esforços predominantemente aeróbios, como etapas longas em terreno plano, favorecem aumento de ácidos graxos livres e acilcarnitinas, refletindo elevada β-oxidação. Já esforços de sprint ou subidas íngremes induzem acúmulo significativo de lactato e succinato, este último associado à ativação do complexo II da cadeia respiratória e possível sinalização redox. A alternância diária entre esses padrões gera um ambiente metabólico oscilatório, no qual o organismo deve adaptar-se continuamente entre estados de elevada glicólise e estados de predominância lipídica.
A fadiga acumulada não é exclusivamente periférica. Alterações no sono, aumento da percepção de estresse e elevação de dor muscular indicam integração neuroendócrina do estresse metabólico. A privação relativa de sono ou sua redução qualitativa pode afetar a sensibilidade à insulina, alterar secreção de cortisol e interferir na recuperação glicogênica, exacerbando o desequilíbrio energético.
Do ponto de vista sistêmico, a eficiência metabólica de atletas de elite é caracterizada por elevada flexibilidade metabólica: capacidade de alternar rapidamente entre substratos conforme a intensidade e disponibilidade energética. Essa flexibilidade depende de integridade mitocondrial, expressão adequada de transportadores (GLUT4, FAT/CD36, MCTs), regulação enzimática refinada e controle redox eficiente. A perda dessa flexibilidade, observada em estados patológicos ou em fadiga extrema prolongada, associa-se a maior acúmulo de lactato para uma mesma carga e redução da oxidação lipídica.
Em síntese mecanística, o lactato ocupa posição central na regulação da oxidação de gorduras. Sua pronta oxidação favorece manutenção do equilíbrio redox e permite que a β-oxidação prossiga sem inibição significativa. Seu acúmulo, ao contrário, sinaliza desequilíbrio entre produção glicolítica e capacidade oxidativa, promovendo ambiente menos favorável à FATox. Em competições multietapas, a interação entre intensidade variável, déficit energético cumulativo, depleção metabólica sistêmica e estresse oxidativo cria um cenário bioenergético singular, no qual a sustentabilidade do desempenho depende da capacidade mitocondrial de integrar fluxos de carbono provenientes tanto de carboidratos quanto de lipídios.
Assim, o entendimento aprofundado da integração entre lactato, β-oxidação e metabolismo sistêmico revela que o desempenho de endurance não é apenas função de VO₂max ou limiar isolado, mas expressão de um sistema bioenergético altamente adaptável, cuja eficiência depende do equilíbrio fino entre produção e utilização de substratos, manutenção do estado redox e capacidade de restaurar reservas energéticas em meio a um estresse fisiológico contínuo e extremo.
Referências
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