Энергия, потребляемая во время тренировок, в основном обеспечивается углеводами и липидами, поэтому для улучшения выносливости важно регулировать метаболизм этих двух субстратов. Во время упражнений на выносливость гликоген (энергетический субстрат для сокращения мышц) постепенно истощается, что затрудняет продолжение выполнения упражнений.
Эффективным способом повышения выносливости является увеличение запасов гликогена в мышцах скелета и печени до начала упражнений. Когда запасы гликогена в тканях истощаются, активность гликоген-синтетазы временно увеличивается, что приводит к увеличению накопления гликогена за счет превращения из углеводов. Например, запасы гликогена можно увеличить благодаря диете с низким содержанием углеводов в течение от 3 до 6 дней до соревнования, после чего, в течение последующих 3 дней, следует диета с высоким содержанием углеводов что приводит к увеличению запаса гликогена в 1,5 раза.
Если цитрат, который ингибирует гликолиз, принимать одновременно с диетой с высоким содержанием углеводов, запасы гликогена будут еще больше увеличиваться из-за ингибирования гликолиза. Атлетам также важно пополнять запасы гликогена после тренировки, чтобы обеспечить достаточное количество энергии для следующей тренировки или соревнования.
Для быстрого пополнения запасов гликогена может быть эффективна высокоуглеводная диета. Потребление белка вместе с углеводами может быть более эффективным для быстрого пополнения мышечного гликогена после тренировки по сравнению с одними углеводами.
Когда предстоят длительные физические нагрузки, такие как марафон, прием углеводов непосредственно перед или во время упражнений также является эффективным методом повышения выносливости. В таких условиях атлету необходимо принимать моносахариды или олигосахариды, поскольку они быстро и переносятся в периферические ткани. С другой стороны, потребление углеводов, стимулируя секрецию инсулина, препятствует разложению жира, который является еще одним энергетическим субстратом, Это приводит к ухудшению выработки энергии посредством липидного обмена и ускоряет гликолиз как альтернативный путь выработки энергии. В результате потребление мышечного гликогена будет увеличиваться, а внутримышечный рН будет снижаться из-за увеличения выработки молочной кислоты, что может привести к ухудшению мышечного сокращения. Следовательно, необходимо принимать углеводы, которые не будут препятствовать метаболизму липидов. Было высказано предположение, что стоит отдавать предпочтение добавкам, содержащим фруктозу, которые вызывают меньшую стимуляцию секреции инсулина и вряд ли будут ингибировать липолиз, нежели обычным углеводам, таким как глюкоза и сахароза, и это лучше для улучшения выносливости. Кроме того, можно ожидать, что одновременный прием цитрата будет способствовать потреблению энергии из липидов путем ингибирования гликолиза. Это поможет сэкономить гликоген и будет препятствовать выработке молочной кислоты, так что ослабление мышечного сокращения будет отсрочено. Сообщалось, что аминокислота аргинин модулирует гормоны, которые контролируют уровень глюкозы в крови, не ингибируя метаболизм липидов, и задерживает истощение гликогена во время упражнений. Поэтому потребление как цитрата, так и аргинина вместе с углеводами, которые вызывают слабую стимуляцию секреции инсулина до или во время упражнений, может быть эффективным способом улучшения энергетического обмена и обеспечения оптимальных источников энергии для длительных физических нагрузок.
Если происходит переход с потребления энергии преимущественно на основе глюкозы к потреблению энергии на основе липидов, это может привести к улучшению выносливости за счет сохранения запасов гликогена и ингибирования снижения внутримышечного рН, возникающего в результате образования лактата во время тренировки. Несколько авторов сообщают о различных факторах, которые могут стимулировать метаболизм липидов, хотя нет достаточных данных об их эффективности. Карнитин является внутриклеточным ферментом, который необходим для транспорта жирных кислот через митохондриальную мембрану в митохондрии и способствует β-окислению жирных кислот. Ожидается, что добавление карнитина активирует липидный обмен в мышцах скелета, а также позволит сэкономить запасы гликогена. Сообщалось, что у лиц, выполняющих аэробные тренировки, прием 2–4 г карнитина перед тренировкой или ежедневно увеличивал максимальное потребление кислорода (анаэробный порог), а также препятствовал накоплению лактата после тренировки.
Влияние кофеина на выносливость также изучалось. Кофеин ингибирует фосфотидиэстеразу, стимулируя высвобождение катехоламинов и повышает активность гормоночувствительной липазы (HSL), что приводит к увеличению циркулирующих свободных жирных кислот и дальнейшему улучшению выносливости. Капсаицин, полученный из острого красного перца, вероятно, улучшает жировой обмен путем изменения баланса липолитических гормонов и способствует окислению жира в мышцах скелета.
