As Zonas de Frequência Cardíaca de Reserva Correspondem aos Limiares Metabólicos?

As fórmulas de Frequência Cardíaca de Reserva (FCR), calculadas através do método de Karvonen, fornecem uma estimativa aproximada das taxas de trabalho metabólico a nível populacional, mas frequentemente falham em alinhar-se com precisão com os limiares ventilatórios e de lactato sanguíneo individuais [2, 17]. Embora as médias de grupo apresentem padrões previsíveis, os valores individuais de frequência cardíaca nos limiares variam amplamente entre diferentes níveis de aptidão física, sexos e estados de saúde [8, 11, 19]. Confiar estritamente em percentagens padrão de FCR leva frequentemente atletas e populações clínicas a treinar em domínios metabólicos mais altos ou mais baixos do que o pretendido [8, 14, 17].

O Modelo Metabólico de Três Domínios

A fisiologia do exercício de resistência divide a produção de trabalho em três domínios primários de intensidade metabólica, separados por dois pontos de transição fisiológicos [19]:

1. Domínio Moderado: Taxas de trabalho abaixo do primeiro limiar ventilatório (VT1) ou do primeiro limiar de lactato (LT1) [19]. Neste domínio, o lactato sanguíneo permanece próximo dos valores basais (frequentemente definido como um aumento inferior a 0,5 mM acima do valor basal) e a oxidação de gordura está elevada [5, 17].
2. Domínio Pesado: Taxas de trabalho entre o primeiro limiar metabólico (LT1/VT1) e o segundo limiar metabólico (LT2/VT2, potência crítica ou velocidade crítica) [19]. O lactato sanguíneo sobe acima dos valores basais (frequentemente definido de forma prática como um aumento $\ge$1,5 mM acima do valor basal), mas estabiliza em esforços contínuos, aproximando-se do estado de equilíbrio máximo de lactato (MLSS) [3, 17].
3. Domínio Severo: Taxas de trabalho entre o segundo limiar metabólico e o consumo máximo de oxigénio ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$), caracterizadas por um aumento insustentável do lactato e fadiga rápida [3, 19].

Atletas de resistência de elite atribuem habitualmente cerca de 80% do seu volume de treino ao domínio moderado (Zona 2 e abaixo) para otimizar o metabolismo das gorduras, desenvolver a eficiência mitocondrial e poupar glicogénio muscular [5].

Valores Médios de FCR vs. Variação Individual

A fórmula de Karvonen calcula a frequência cardíaca alvo adicionando uma fração da frequência cardíaca de reserva à frequência cardíaca de repouso: $\text{FC alvo}={\text{FC}}_{\text{repouso}}+\text{fração de intensidade}\times ({\text{FC}}_{\text{max}}-{\text{FC}}_{\text{repouso}})$ [2]. Considerar a frequência cardíaca de repouso ajuda a refletir o tónus parassimpático basal, mas as zonas percentuais padrão divergem frequentemente das medições fisiológicas diretas [2].

Em ensaios controlados de ciclismo, as médias de grupo sugerem uma correspondência razoável entre a FCR e os marcadores metabólicos. Numa coorte de 33 ciclistas masculinos com treino aeróbio ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ médio: 62,1 $\pm$ 4,6 ml·kg⁻¹·min⁻¹), os marcos fisiológicos corresponderam aos seguintes valores médios [3]:

• VT1: 184 $\pm$ 36 W (66 $\pm$ 9% FCR) [3]
• MLSS (subgrupo de $n=14$): 256 $\pm$ 31 W [3]
• VT2: 298 $\pm$ 36 W (88 $\pm$ 6% FCR) [3]
• $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$: 390 $\pm$ 34 W (100% FCR) [3]

Com base em testes de esforço progressivos (rampas de 25 W·min⁻¹), emergiram cinco zonas de treino: R0 (53–62% FCR), R1 (62–71% FCR), R2 (74–86% FCR), R3 (86–99% FCR) e R3+ (100% FCR) [3].

No entanto, dados meta-analíticos abrangentes demonstram que as localizações individuais dos limiares dispersam-se drasticamente em torno destes valores médios [17]. Numa meta-análise que incluiu 25 estudos e 412 corredores, as frequências cardíacas individuais nos limiares fisiológicos abrangeram intervalos muito amplos [17]:

• Intervalo de LT1: 65% a 90% FCR (ou 69% a 94% ${\text{FC}}_{\text{max}}$) [17]
• Intervalo de LT2: 73% a 95% FCR (ou 80% a 98% ${\text{FC}}_{\text{max}}$) [17]

Devido a esta dispersão, prescrever um valor alvo arbitrário como 75% da FCR pode colocar um corredor confortavelmente abaixo do LT1 no domínio moderado, enquanto coloca outro bem acima do LT1 no domínio pesado [17, 19]. Para ter 95% de certeza de estar a treinar estritamente abaixo do LT1 sem testes laboratoriais, um atleta tem de se manter abaixo de 65% da FCR (ou abaixo de 70% da ${\text{FC}}_{\text{max}}$) [17].

Fontes de Incompatibilidade Entre as Fórmulas de FC e os Limiares Metabólicos

Vários fatores explicam por que razão os modelos de FCR baseados em fórmulas falham em corresponder aos limiares de trocas gasosas e de lactato sanguíneo em tempo real:

1. Erro Inerente na Estimativa da ${\text{FC}}_{\text{max}}$

As equações padrão para estimar a frequência cardíaca máxima pela idade apresentam erros de estimativa de $\pm$10 a 12 bpm [2]. Em 1999, Meyer e colegas observaram que prescrever exercício a um valor fixo de 85% da ${\text{FC}}_{\text{max}}$ resultava em intensidades individuais dispersas entre 87% e 116% dos limiares anaeróbios medidos individualmente nos atletas [2].

2. Aptidão Aeróbia e Desvios Não Lineares nos Limiares

A relação entre a capacidade aeróbia e a posição do limiar não é uniforme entre os diferentes níveis de aptidão física [11]. Num estudo conjunto de 863 participantes, o consumo de oxigénio no VT em relação à reserva de consumo de oxigénio (VT%$\dot{V}{\text{O}}_2\text{R}$) apresentou uma curva em forma de U [11]. O ponto mais baixo ocorreu a aproximadamente 43% $\dot{V}{\text{O}}_2\text{R}$ em indivíduos com um $\dot{V}{\text{O}}_2\text{pico}$ próximo de 40 ml·kg⁻¹·min⁻¹, enquanto a média de VT%$\dot{V}{\text{O}}_2\text{R}$ subiu para cerca de 75% nos participantes com os valores mais baixos e mais altos de $\dot{V}{\text{O}}_2\text{pico}$ [11].

3. Diferenças Entre Sexos

Os limiares com valores alvo fixos não se comportam de forma idêntica entre os sexos [19]. Numa coorte de 165 corredores recreativos, as mulheres apresentaram frequências cardíacas relativas, $\dot{V}{\text{O}}_2$ e velocidades de corrida significativamente superiores no LT1 em comparação com os homens ($p<0,001$), evidenciando que metas uniformes de FC deturpam o esforço metabólico entre sexos [19].

4. Populações Clínicas e Incompetência Cronotrópica

A divergência entre as diretrizes de metas fixas de FC e os limiares fisiológicos é especialmente acentuada em coortes clínicas [8, 14]. Num estudo com 350 indivíduos, os domínios de intensidade padrão baseados em diretrizes classificaram erradamente o VT1 como intensidade alta em vez de intensidade moderada em 67,1% (diretrizes anteriores) e 79,6% (diretrizes da ESC de 2020) dos doentes cardíacos, enquanto a correspondência foi de 90% em indivíduos sedentários saudáveis e de 93,9% em atletas de competição [8].

De igual modo, em 18 doentes com insuficiência cardíaca crónica, as frequências cardíacas alvo derivadas de 40–70% da FCR foram significativamente mais altas do que os limiares medidos, arriscando a prescrição de exercício pesado ou severo acima do limiar ventilatório ou do ponto de compensação respiratória [14]. A ${\text{FC}}_{\text{max}}$ medida nestes doentes foi 12% inferior aos valores estimados pela idade, mesmo após a aplicação das deduções habituais para betabloqueadores [14].

Alternativas Práticas e Referências de Calibração

Quando a avaliação direta por ergoespirometria (medição de VT1/VT2) ou a análise de lactato sanguíneo não estão disponíveis, várias alternativas oferecem calibração em relação às transições fisiológicas reais:

• Perceção Subjetiva de Esforço (RPE): Em diversos níveis de aptidão física, desde coortes pouco treinadas até indivíduos altamente treinados, o VT ocorre consistentemente em torno de uma RPE média de Borg de 12,5 $\pm$ 0,93, apesar das grandes diferenças na taxa de trabalho absoluto [11].
• Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC): A análise não linear da VFC através da análise de flutuações sem tendência (DFA $\alpha 1$) monitoriza alterações nas propriedades de correlação fractal, que descem de ~1,5 em taxas de trabalho baixas para cerca de 0,75 perto de VT1/LT1 [22, 23]. Em triatletas de elite e coortes de corredores masculinos, o limiar DFA $\alpha 1=0,75$ mostrou forte concordância com o LT1 e o VT1, demonstrando diferenças médias de apenas 1,7 a 2,0 bpm [22, 23].
• Referências de Desempenho: Em corredores recreativos, as estimativas derivadas de velocidades fixas produzem menores magnitudes de erro para identificar o LT1 e o LT2 em comparação com a frequência cardíaca ou a RPE isoladas, embora estimar em vez de medir diretamente a velocidade máxima aumente o erro na determinação do limiar [19].