Wytwarzanie energii przy udziale tlenu – Energia jest potrzebna do pracy mięśni. Powstaje ona z rozpadu różnych substancji z użyciem tlenu, stąd nazwa – tlenowy proces wytwarzania energii. Produktem ubocznym tego procesu jest dwutlenek węgla.
Wytwarzanie energii w mięśniach w drodze procesów – tlenowych i beztlenowych. W procesach tlenowych tlen jest wykorzystywany do przemian tłuszczów i węglowodanów (glikogenu). W toku procesów beztlenowych dochodzi do rozpadu wysokoenergetycznych związków fosforanowych, zgromadzonych w mięśniach lub do przemian węglowodanów, którym towarzyszy powstanie mleczanu.
Ilość tlenu, jaką organizm zużywa w ciągu jednej minuty w spoczynku wynosi około 0,3 1. Podczas wysiłku, wraz ze wzrostem jego intensywności, wzrasta także zużycie tlenu. Jednakże zdolność transportu tlenu i jego zużycia w ciągu minuty są ograniczone. Największa ilość tlenu, jaka może być zużyta przez organizm w ciągu minuty określana jest mianem – maksymalnego zużycia tlenu. Wartość ta u zdrowych osobników waha się od 2 do 7 l/min. Więcej energii, a więc i więcej tlenu, potrzeba dla przemieszczenia ciała o większym ciężarze. Dlatego porównując osobników o różnych wielkościach ciała, wartość maksymalnego zużycia tlenu należy podzielić przez ciężar ich ciała. Na przykład, osobnik, który waży 80 kg, u którego maksymalne zużycie tlenu wynosi 4 l/min, uzyska wartość 50 ml/min/kg. Inny osobnik, o takim samym maksymalnym zużyciu tlenu, ale ważący 60 kg, uzyska wartość 67 ml/min/kg.
Wartości średnic maksymalnego poboru tlenu, wyrażonego w ml O2/ min/kg masy ciała u 20 kobiet i 82 mężczyzn – czołowych piłkarzy duńskich. Dla porównania przytoczono dane dotyczące elity duńskich piłkarzy ręcznych, długodystansowców oraz osobników nie wytrenowanych. Maksymalny pobór tlenu u kobiet i mężczyzn uprawiających piłkę nożną był wyższy niż u osób nie wytrenowanych ale wyraźnie niższy jak u długodystansowców.
Rysunek ukazuje średnie maksymalne wartości zużycia tlenu (wyrażone w ml/min/kg) u 82 wysokiej klasy piłkarzy duńskich oraz 20 osobowej kobiecej drużyny narodowej. Dla porównania podano także wartości innych czołowych zawodników duńskich. Wartości maksymalnego zużycia tlenu u piłkarzy duńskich są zbliżone do wartości notowanych u innych europejskich piłkarzy wysokiej klasy. Maksymalne zużycie tlenu może wzrosnąć pod wpływem treningu. Po dwóch miesiącach intensywnego treningu w okresie przygotowawczym, maksymalne zużycie tlenu w grupie czołowych piłkarzy duńskich uległo zwiększeniu z 57 do 62 ml/min/kg (bez zmian ciężaru ciała).
Pomiar maksymalnego zużycia tlenu jest dość łatwy, trudniej natomiast ocenić tolerancję wysiłku wytrzymałościowego. Istnieje kilka czynników, od których zależy tolerancja wytrzymałościowa, ale najważniejszy to możliwość utylizacji tłuszczu, jako źródła energii. Różne rodzaje treningu podnoszą poziom wytrzymałości.
Wytwarzanie energii bez udziału tlenu – Ilość tlenu transportowanego do mięśni nie zawsze jest wystarczająca dla całkowitego pokrycia zapotrzebowania na energię, wytwarzaną z jego udziałem. Ma to miejsce zwłaszcza na początku wysiłku, kiedy zapotrzebowanie na energię wzrasta gwałtownie oraz podczas wysiłku o wysokiej intensywności. W takich warunkach mięśnie wytwarzają energię także bez udziału tlenu. Procesy te noszą nazwę beztlenowych (anaerobowych).
Rozpad wysokoenergetycznych fosforanów, które znajdują się w mięśniach w małych ilościach, pozwala na szybkie wytworzenie energii w drodze procesów beztlenowych. Wysokie tempo produkcji energii zapewnia też beztlenowy rozpad węglowodanów (glikogenu), w wyniku którego, jako produkt końcowy, powstaje mleczan. Podczas wysiłku o wysokiej intensywności, trwającego dłużej niż kilka sekund, powstaje duża ilość mleczanu.
