W wyniku procesów utleniania, odbywających się przy udziale tlenu znajdującego się we wdychanym powietrzu, pokarm (głównie węglowodany i tłuszcze) podlega utlenieniu aż do powstania dwutlenku węgla, wody i energii poruszającej mięśnie. Odzwierciedleniem tych procesów jest zużycie tlenu podczas pracy. Ponieważ przy procesach utleniania nie gromadzą się w organizmie żadne związki hamujące ten proces (dwutlenek węgla jest wydychany, woda wydalana w postaci potu), może więc on przebiegać bardzo długo i określany jest mianem równowagi czynnościowej.
Innym źródłem energii organizmu człowieka są procesy beztlenowe, które odbywają się bez udziału tlenu znajdującego się w powietrzu. Z tego rodzaju źródeł energii bardzo często korzysta się podczas wyrabiania wytrzymałości specjalnej. Do procesów beztlenowych należą:
- rozpad fosfokreatyny, to jest związku fosforowego znajdującego się w mięśniach,
- glikoliza – fermentacyjny rozkład węglowodanów, zakończony powstaniem kwasu mlekowego.
W trakcie reakcji beztlenowej gromadzą się w organizmie produkty niepełnego rozpadu. Te produkty usuwa się w okresie odpoczynku, po wykonaniu pracy, na co zużywa się znacznie więcej tlenu niż normalnie w spoczynku. Tlen zużyty podczas odnowy stanowi dług tlenowy organizmu. Likwidacja długu tlenowego po intensywnej pracy mięśniowej przebiega w dwóch fazach:
- w pierwszej fazie, trwającej od 4 do 6 minut, zachodzi odnowa organicznych związków fosforowych,
- w drugiej fazie, powolniejszej, następuje usuwanie zakwaszenia wywołanego powstawaniem kwasu mlekowego.
W wysiłkach typowo wytrzymałościowych przewagę zyskują procesy tlenowe. Dochodzimy do wniosku, że przy rozbudowie wytrzymałości należy rozwijać tzw. Możliwości oddechowe sportowca. Terminem tym przyjęto określać całokształt funkcjonalnych właściwości organizmu, które związane są z dopływem tlenu i jego zużyciem w tkankach. Dotyczy to głównie wydolności aparatu oddychania, wydolności serca, zdolności krwi do wiązania tlenu (w zależności od zawartości hemoglobiny) oraz regularności działania narządów odpowiedzialnych za transport tlenu do pracujących tkanek.
Środków pobudzających rozwój możliwości oddechowych należy szukać przede wszystkim wśród tych ćwiczeń, w których możliwe jest osiągnięcie maksymalnych wielkości wydolności serca i płuc oraz utrzymanie na wysokim poziomie zużycia tlenu przez dłuższy okres czasu. Do takich ćwiczeń należą biegi na przełaj wykonywane w formie ciągłej i różne rodzaje biegów na dłuższych odcinkach stosowanych w formie zmiennej lub powtórzeniowej. Szczególnie podkreślić należy korzystną rolę biegów w urozmaiconym terenie w procesie doskonalenia wytrzymałości. Miękkie, elastyczne podłoże chroniące stawy nóg przed uszkodzeniem i stwarzające mięśniom korzystne warunki do pracy, świeże, bogate w tlen powietrze, dużo emocjonalnych doznań – to wszystko wpływa pobudzająco na przebieg procesów utleniających w tkankach.
Choć może to wydawać się paradoksem, to jednak duży skutek w rozwoju wytrzymałości wywołuje także praca stosunkowo intensywna w warunkach beztlenowych, wykonywana w postaci kolejno po sobie następujących krótko trwałych porcji biegu przedzielonych przerwami odpoczynkowymi. Mocnym bodźcem dla procesów oddechowych właśnie wówczas są produkty rozpadu beztlenowego, powstające przy tego rodzaju pracy. Przez pierwsze 10 – 20 sekund po wykonaniu takiego wysiłku zużycie tlenu nadal się zwiększa i rosną wskaźniki wydolności serca. Jeżeli kolejny odcinek biegu wypadnie w tym momencie, w którym te wskaźniki są jeszcze dostatecznie wysokie, a oddech wraca do normy, to między jednym a drugim powtórzeniem stwierdza się wzrost zużycia tlenu i zwiększenie skuteczności pracy serca. Główny problem tego rodzaju treningu polega na tym, żeby ustalić taki stosunek między pracą, a wypoczynkiem, który doprowadziłby do wzrostu funkcjonalnych możliwości organizmu.
