O teste 5-1-5 constitui um protocolo aplicado de avaliação da resposta fisiológica ao exercício desenvolvido no contexto da utilização da espectroscopia no infravermelho próximo (near-infrared spectroscopy, NIRS) para monitoramento da oxigenação muscular. Embora sua estrutura seja semelhante à de um teste incremental, sua concepção difere dos protocolos tradicionais porque incorpora períodos de recuperação entre cargas e a repetição da mesma intensidade, permitindo examinar não apenas a resposta ao aumento progressivo da demanda metabólica, mas também a dinâmica de desoxigenação durante o exercício e de reoxigenação após sua interrupção. É importante, entretanto, estabelecer desde o início uma distinção metodológica fundamental: o 5-1-5 é utilizado no campo da avaliação esportiva e possui um fundamento fisiológico plausível e apoiado por extensa literatura sobre NIRS e metabolismo muscular, mas não dispõe, até o momento, do mesmo nível de validação científica independente que caracteriza protocolos tradicionais como o teste cardiopulmonar incremental, a determinação do VO₂max, os limiares ventilatórios, o limiar de lactato ou a potência crítica. Portanto, seus resultados devem ser interpretados como uma caracterização fisiológica complementar, e não como uma medida universalmente validada de capacidade aeróbica ou como um método definitivamente estabelecido para identificar o principal limitante cardíaco, pulmonar ou muscular do desempenho.
A fundamentação fisiológica do protocolo deriva da natureza dinâmica da cadeia de transporte e utilização de oxigênio. Durante o exercício, a ressíntese de ATP aumenta imediatamente em resposta à elevação da demanda energética da fibra muscular, enquanto o fornecimento de oxigênio depende de uma sequência integrada que envolve ventilação pulmonar, hematose, débito cardíaco, distribuição regional do fluxo sanguíneo, perfusão microvascular, difusão de O₂ e utilização mitocondrial. A utilização de oxigênio pelo músculo pode aumentar rapidamente após o início da contração, enquanto os mecanismos responsáveis pelo aumento da oferta de O₂ apresentam uma cinética própria. A NIRS explora precisamente essa relação dinâmica, permitindo estimar alterações na oxigenação do tecido muscular a partir das propriedades ópticas da hemoglobina oxigenada e desoxigenada. A literatura de fisiologia do exercício demonstra que a fração de extração de O₂ determinada por NIRS resulta do equilíbrio dinâmico entre oferta e utilização de oxigênio e pode fornecer informações relevantes sobre a função oxidativa do músculo esquelético. (GRASSI; QUARESIMA, 2016).
Nesse contexto, a SmO₂, medida por dispositivos como o Moxy, não deve ser entendida como uma medida direta do consumo de oxigênio muscular. Ela representa uma medida local da oxigenação relativa do volume tecidual interrogado pelo sensor e resulta da interação entre fluxo sanguíneo, conteúdo de hemoglobina, extração de O₂ e utilização metabólica. A tHb, por sua vez, acrescenta informação relacionada às alterações do conteúdo ou volume sanguíneo no compartimento analisado. Consequentemente, uma redução da SmO₂ durante o exercício não significa simplesmente que o músculo “está consumindo mais oxigênio”, assim como uma SmO₂ elevada não significa necessariamente que a utilização oxidativa seja baixa. O sinal deve ser interpretado como consequência do balanço entre oferta e utilização de O₂ e, sobretudo, de sua evolução temporal em resposta a uma determinada carga. Essa ressalva é particularmente importante porque a NIRS apresenta natureza local e está sujeita a fatores como espessura do tecido adiposo, profundidade muscular, posicionamento do sensor, heterogeneidade intramuscular e alterações ópticas decorrentes da contração. Revisões recentes reforçam tanto a utilidade da NIRS para investigar a oxigenação muscular quanto a necessidade de padronização metodológica e cautela na extrapolação de medidas locais para a fisiologia sistêmica.
O desenho 5-1-5 explora essa fisiologia por meio de sucessivos períodos de cinco minutos de exercício em intensidade constante, intercalados por um minuto de recuperação, com repetição da mesma carga antes da progressão para uma intensidade superior. A documentação do protocolo propõe que o exercício seja realizado em quatro a cinco níveis de carga, posicionados abaixo e acima das intensidades fisiologicamente relevantes, e enfatiza que o teste não necessita ser realizado até a exaustão. O objetivo original é observar a resposta do organismo a cargas sustentáveis e a cargas progressivamente mais exigentes, utilizando a resposta da oxigenação muscular como uma dimensão adicional da avaliação.
A escolha de cinco minutos possui uma justificativa fisiológica razoável, embora não deva ser confundida com uma duração universalmente validada como suficiente para atingir um estado estacionário em todas as intensidades. Ao longo de alguns minutos de exercício constante, débito cardíaco, ventilação, distribuição do fluxo sanguíneo e tônus vascular têm oportunidade de se ajustar à nova demanda. Entretanto, à medida que a intensidade se aproxima ou ultrapassa os domínios fisiológicos associados à instabilidade metabólica, o VO₂ pode apresentar componente lento, o lactato pode continuar se acumulando e o sistema pode deixar de alcançar uma condição verdadeiramente estável. Assim, os cinco minutos devem ser entendidos como uma janela padronizada para observar a evolução da resposta fisiológica, e não como garantia de que todos os sistemas tenham alcançado um estado estacionário completo.
O minuto de recuperação é provavelmente o elemento que mais diferencia o 5-1-5 de um teste incremental contínuo. Quando a carga é abruptamente interrompida, a demanda energética do músculo ativo diminui rapidamente, enquanto os processos hemodinâmicos e a circulação local não desaparecem de maneira instantânea. A recuperação permite, portanto, observar a cinética de reoxigenação muscular e sua relação com a intensidade precedente. Estudos experimentais recentes utilizando NIRS em ciclistas treinados demonstraram que a reoxigenação muscular pós-exercício se torna mais lenta à medida que a intensidade aumenta e que o comportamento apresenta diferenças entre músculos locomotores e acessórios. Esses resultados sustentam a relevância fisiológica da recuperação da oxigenação muscular, embora o estudo tenha utilizado um protocolo incremental com estágios de cinco minutos e um minuto de recuperação e não constitua, por si só, uma validação do protocolo 5-1-5 como método diagnóstico. A evidência apoia o fenômeno fisiológico explorado pelo teste, mas não valida automaticamente todas as suas interpretações.
A repetição da mesma carga acrescenta outra dimensão. Ao realizar cinco minutos de exercício, um minuto de recuperação e novamente cinco minutos na mesma intensidade, torna-se possível verificar se a resposta fisiológica é reproduzida ou modificada após a primeira exposição. Uma mudança entre o primeiro e o segundo bloco pode refletir alterações na perfusão, na disponibilidade de oxigênio, na recuperação metabólica, no recrutamento muscular ou na capacidade de sustentar determinado estado fisiológico. Dessa forma, o teste não observa apenas a resposta a uma carga isolada, mas a estabilidade dessa resposta diante de uma repetição imediata. O próprio material metodológico do 5-1-5 enfatiza que a combinação carga–repouso–carga é central ao propósito do protocolo e que a repetição da intensidade permite comparar a resposta do organismo ao mesmo estímulo.
A principal diferença conceitual em relação a um teste incremental convencional reside, portanto, na pergunta fisiológica formulada. Um teste cardiopulmonar incremental tradicional procura estabelecer a relação entre aumento da carga e resposta sistêmica, permitindo identificar VO₂max, limiares ventilatórios, potência ou velocidade máxima e outras transições fisiológicas. O 5-1-5 acrescenta uma perspectiva temporal e periférica: procura observar como a oxigenação do músculo se modifica durante a exposição sustentada à carga, como se recupera durante o intervalo e como responde quando a mesma carga é novamente aplicada. O teste não deve, portanto, ser considerado uma versão “melhor” ou “mais completa” do teste cardiopulmonar incremental; trata-se de uma estratégia com uma pergunta fisiológica diferente.
Essa distinção torna-se particularmente relevante quando o protocolo é realizado simultaneamente com um analisador metabólico portátil, como o VO₂ Master. Nesse caso, o Moxy fornece uma variável predominantemente local, relacionada à oxigenação do músculo examinado, enquanto o VO₂ Master fornece uma medida sistêmica do consumo de oxigênio. A combinação permite relacionar a demanda externa, expressa pela potência ou velocidade, com a demanda metabólica global e a resposta muscular local. Em termos fisiológicos, a potência ou velocidade representa a carga mecânica externa; o VO₂ representa a resposta metabólica sistêmica; a frequência cardíaca fornece informação sobre a resposta cardiovascular; a SmO₂ descreve a oxigenação relativa do tecido muscular interrogado; e a tHb acrescenta informação sobre alterações hemodinâmicas locais. O material que descreve a integração Moxy–VO₂ Master caracteriza justamente essa complementaridade entre variáveis globais, como VO₂, limiares e eficiência, e variáveis locais derivadas da NIRS.
Essa integração é especialmente importante porque o valor fisiológico da SmO₂ depende do contexto da demanda metabólica. Uma determinada SmO₂ observada isoladamente possui significado limitado. O mesmo valor pode ocorrer diante de diferentes níveis de VO₂, débito cardíaco, fluxo muscular e utilização de O₂. Quando a SmO₂ é analisada simultaneamente com VO₂, frequência cardíaca e carga externa, torna-se possível determinar se uma determinada alteração da oxigenação muscular ocorre diante de pequena ou grande alteração da demanda sistêmica. Essa abordagem permite formular hipóteses mecanísticas mais precisas sobre a relação entre oferta e utilização de oxigênio, sem pressupor que a NIRS, isoladamente, seja capaz de identificar a causa da resposta.
No ciclismo, essa integração pode ser exemplificada considerando um atleta que realize o teste a 180, 210, 240, 270 e 300 W. A 180 W, o VO₂ pode aumentar rapidamente e estabilizar, enquanto a SmO₂ apresenta uma redução inicial seguida de relativa estabilidade e retorna rapidamente durante o minuto de recuperação. A 240 W, o VO₂ pode apresentar uma elevação maior e a SmO₂ pode permanecer em queda ao longo dos cinco minutos, indicando que a relação entre utilização e oferta de O₂ permanece progressivamente deslocada em direção à maior extração. A 300 W, por sua vez, o VO₂ pode continuar aumentando ao longo do estágio, enquanto a SmO₂ apresenta desoxigenação mais acentuada e a reoxigenação durante o minuto subsequente se torna menor ou mais lenta. O resultado não permite afirmar automaticamente que o atleta possui uma “limitação muscular”, mas mostra que a fisiologia muscular se torna progressivamente menos estável à medida que a demanda externa aumenta. A associação com VO₂ permite determinar simultaneamente quanto aumentou a demanda metabólica sistêmica.
O mesmo princípio pode ser aplicado à corrida, substituindo a potência pela velocidade. Um corredor pode realizar estágios de cinco minutos a 10, 11, 12, 13 e 14 km·h⁻¹, com um minuto de recuperação entre os blocos e repetição da mesma velocidade. A 10 km·h⁻¹, o VO₂ pode atingir rapidamente um platô, enquanto a SmO₂ permanece relativamente estável. A 12 km·h⁻¹, o VO₂ aumenta e a SmO₂ passa a apresentar uma queda progressiva. A 13 ou 14 km·h⁻¹, o consumo de oxigênio pode continuar aumentando, enquanto a desoxigenação muscular se torna mais pronunciada e a recuperação mais lenta. A interpretação integrada permite observar simultaneamente o aumento do custo metabólico da corrida e a alteração da resposta periférica. Além disso, como o VO₂ é conhecido para cada velocidade, torna-se possível analisar a economia de corrida e verificar se diferenças na performance entre atletas decorrem apenas da capacidade máxima de consumir O₂ ou também do custo metabólico da locomoção.
Esse aspecto é relevante porque a performance de endurance não é determinada exclusivamente pelo VO₂max. A capacidade de sustentar determinada fração do VO₂max, a economia de exercício, a cinética do metabolismo oxidativo e a capacidade de utilização periférica de O₂ contribuem para a expressão da performance. Estudos utilizando NIRS demonstram que variáveis relacionadas à respiração oxidativa do músculo esquelético podem acrescentar informação aos modelos tradicionais de predição do desempenho. Em um estudo com 24 ciclistas treinados, Batterson et al. demonstraram que uma medida NIRS relacionada à taxa máxima de respiração muscular melhorou substancialmente o poder explicativo de um modelo baseado em VO₂max, limiar de fadiga e eficiência, alcançando 92,7% da variância do desempenho em um contrarrelógio de 25 km. Esse resultado demonstra a relevância potencial da fisiologia muscular periférica, mas não deve ser interpretado como uma validação do 5-1-5, pois o protocolo e a variável estudados naquele trabalho são diferentes.
Essa distinção entre evidência sobre NIRS e evidência sobre o 5-1-5 é essencial. A literatura científica sustenta de maneira consistente a utilização da NIRS como ferramenta para investigar a oxigenação muscular, a dinâmica de extração de O₂ e aspectos da função oxidativa periférica. Estudos também demonstram relações entre determinadas variáveis NIRS e desempenho de endurance. Contudo, isso não significa que o protocolo 5-1-5, em sua configuração específica, tenha sido validado como um teste independente de capacidade aeróbica ou como instrumento capaz de identificar com precisão o principal limitante do desempenho. A documentação do próprio Moxy apresenta o protocolo como uma avaliação destinada a investigar se o sistema cardíaco, pulmonar ou muscular seria relativamente mais limitante, mas essa classificação deve ser entendida como uma interpretação aplicada baseada em padrões fisiológicos, e não como um diagnóstico fisiológico cuja validade tenha sido estabelecida por extensos estudos independentes de sensibilidade, especificidade e validade concorrente.
Essa limitação não diminui necessariamente o interesse científico do protocolo. Ao contrário, estabelece uma distinção importante entre uma ferramenta fisiologicamente fundamentada e um teste clinicamente ou experimentalmente validado. O 5-1-5 pode ser utilizado como protocolo exploratório para caracterizar a resposta integrada ao exercício e gerar hipóteses sobre mecanismos limitantes, desde que seus resultados não sejam apresentados como diagnóstico definitivo. A interpretação torna-se particularmente robusta quando a NIRS é combinada com medidas independentes de metabolismo e função cardiorrespiratória, como VO₂, ventilação, frequência cardíaca e lactato.
Essa abordagem permite compreender o teste como uma forma de fenotipagem fisiológica integrada. A velocidade ou potência representa a demanda externa; o VO₂ quantifica a demanda metabólica sistêmica; a frequência cardíaca caracteriza a resposta cardiovascular; o lactato fornece informação sobre a resposta metabólica sistêmica; a SmO₂ acompanha a oxigenação muscular local; a tHb fornece informação hemodinâmica complementar; e a recuperação da SmO₂ permite avaliar a cinética da reoxigenação. O interesse científico está justamente na análise conjunta dessas variáveis e na identificação de padrões convergentes ou divergentes entre os sistemas.
Por exemplo, se a velocidade aumenta progressivamente, o VO₂ aumenta de maneira proporcional, a frequência cardíaca acompanha a demanda e a SmO₂ apresenta pequena queda seguida de estabilização, pode-se inferir que o músculo está conseguindo estabelecer um novo equilíbrio entre oferta e utilização de O₂ naquela intensidade. Se, em intensidades maiores, o VO₂ passa a apresentar componente lento, a SmO₂ continua caindo durante todo o estágio e a reoxigenação se torna progressivamente mais lenta, o sistema demonstra perda de estabilidade fisiológica. Entretanto, a causa dessa perda de estabilidade não pode ser determinada exclusivamente pela SmO₂. É justamente a integração com VO₂, ventilação, frequência cardíaca e lactato que permite restringir as hipóteses fisiológicas.
A utilização de mais de um sensor NIRS pode ainda ampliar essa interpretação, pois permite comparar músculos envolvidos diretamente na produção do movimento com músculos secundários ou contralaterais. Essa estratégia é particularmente interessante em ciclismo, no qual diferentes músculos apresentam funções biomecânicas distintas, e na corrida, em que a distribuição do trabalho muscular pode variar com velocidade, técnica e fadiga. Entretanto, como a NIRS possui natureza regional, diferenças entre músculos não devem ser interpretadas automaticamente como diferenças sistêmicas de capacidade oxidativa. A heterogeneidade intramuscular e as limitações da medida local precisam permanecer presentes na interpretação.
Assim, o 5-1-5 deve ser compreendido atualmente como um protocolo experimental e aplicado de avaliação da dinâmica da oxigenação muscular durante cargas progressivas, sustentado por fundamentos fisiológicos bem estabelecidos, mas ainda carente de validação específica e independente para alguns de seus objetivos propostos. A literatura disponível permite afirmar com segurança que a NIRS oferece informações relevantes sobre a resposta muscular ao exercício e que a cinética de desoxigenação e reoxigenação contém informação fisiológica potencialmente útil. Também existem evidências de que determinadas medidas NIRS podem acrescentar capacidade explicativa aos modelos tradicionais de desempenho de endurance. O que ainda não pode ser afirmado com o mesmo grau de segurança é que o protocolo 5-1-5, isoladamente, identifique de maneira validada o principal limitante cardíaco, pulmonar ou muscular, determine com precisão os limiares fisiológicos ou prediga diretamente a performance competitiva.
Nesse sentido, a realização do 5-1-5 simultaneamente com Moxy, VO₂ Master e lactato pode ser metodologicamente mais interessante do que a utilização isolada do protocolo Moxy. Em vez de aceitar a classificação automática de um “limitante”, pode-se testar empiricamente se os padrões de SmO₂ e reoxigenação apresentam correspondência com alterações independentes de VO₂, ventilação, frequência cardíaca e lactato. O protocolo passa então de uma ferramenta predominantemente interpretativa para uma plataforma de investigação fisiológica. A questão científica deixa de ser simplesmente se o 5-1-5 “funciona” e passa a ser determinar quais informações adicionais a oxigenação muscular fornece além das variáveis sistêmicas tradicionais e em que condições essas informações melhoram a caracterização da capacidade de endurance.
Para corredores e ciclistas, essa abordagem é particularmente promissora porque permite relacionar diretamente a intensidade externa à demanda metabólica global e à resposta periférica do músculo locomotor. No ciclismo, a potência pode ser rigidamente controlada e relacionada ao VO₂ e à SmO₂; na corrida, a velocidade permite determinar simultaneamente o custo metabólico da locomoção e a resposta muscular. Em ambos os casos, a recuperação entre os estágios acrescenta uma dimensão temporal ausente em muitos protocolos incrementais tradicionais.
Portanto, o maior valor potencial do 5-1-5 não está em substituir o teste cardiopulmonar convencional, mas em responder uma pergunta complementar. O teste incremental tradicional determina com grande robustez quanto o sistema consegue produzir ou consumir e identifica transições fisiológicas globais. O 5-1-5, particularmente quando associado à NIRS, procura investigar como a musculatura ativa responde à demanda, como a oxigenação se modifica durante a carga, como ocorre a recuperação e como essas respostas se relacionam com o metabolismo sistêmico. Quando VO₂ Master, Moxy e lactato são sincronizados, essa abordagem pode fornecer uma descrição integrada da cadeia fisiológica que conecta a carga externa à produção de energia aeróbica.
A interpretação mais cientificamente rigorosa, portanto, não é considerar o 5-1-5 um teste já plenamente validado de capacidade aeróbica ou de identificação de limitantes, mas reconhecê-lo como uma metodologia baseada em fundamentos fisiológicos sólidos da relação entre oferta, extração, utilização e recuperação do oxigênio muscular, cuja aplicação esportiva apresenta potencial relevante e cuja validação específica permanece uma questão de investigação. Essa distinção é fundamental para que o protocolo seja utilizado com rigor científico: a fisiologia que fundamenta o teste é bem estabelecida; a validade do teste como instrumento específico para inferir determinados desfechos ainda precisa ser demonstrada empiricamente.
Referências
BATTERSON, P. M.; NORTON, M. R.; HETZ, S. E. et al. Improving biologic predictors of cycling endurance performance with near-infrared spectroscopy derived measures of skeletal muscle respiration: E pluribus unum. Physiological Reports, v. 8, n. 1, e14342, 2020. DOI: 10.14814/phy2.14342.
GRASSI, B.; QUARESIMA, V. Near-infrared spectroscopy and skeletal muscle oxidative function in vivo in health and disease: a review from an exercise physiology perspective. Journal of Biomedical Optics, v. 21, n. 9, 091313, 2016. DOI: 10.1117/1.JBO.21.9.091313.
MOXY MONITOR. 5-1-5 Assessment: how to complete a 5-1-5 assessment. Moxy Monitor. Disponível em: Moxy Monitor – 5-1-5 Assessment. Acesso em: 13 ago. 2026.
MOXY MONITOR. Analysis of a 5-1-5 Assessment. Moxy Monitor. Disponível em: Moxy Monitor – Analysis of a 5-1-5 Assessment. Acesso em: 13 ago. 2026.
MOXY MONITOR. Assessment – Repeat Desaturation for Team and Multimodal Athletes. Moxy Monitor. Disponível em: Moxy Monitor – Repeat Desaturation Assessment. Acesso em: 13 ago. 2026.
NATION, J. A. et al. Near-infrared spectroscopy in the pathophysiology, diagnosis, and exercise-based management of muscle oxygenation impairment. Diagnostics, v. 16, n. 11, 1585, 2026. DOI: 10.3390/diagnostics16111585.
MIRANDA-FERNANDES, M. et al. Muscle reoxygenation is slower after higher cycling intensity, and is faster and more reliable in locomotor than in accessory muscle sites. Journal of Applied Physiology, 2024.