运动是对运动肌肉中各种生物能量途径的主要挑战2。例如，在剧烈运动中，身体的总能量消耗可能增加25倍于休息时的消耗2。身体使用碳水化合物，脂肪和蛋白质提供必要的能量维持细胞活动在休息和运动中3.。运动中燃料的选择受到复杂的控制，并受多种因素的影响，包括饮食、运动强度和持续时间3.。

碳水化合物

碳水化合物或葡萄糖，在任何形式的运动中都是关键的燃料来源，每克产生大约4千卡的能量。碳水化合物可分为简单和复杂两类。水果是单一碳水化合物的来源。与单糖相比，复合碳水化合物的消化时间更长，提供能量的速度更慢2。复杂碳水化合物的例子包括面包、米饭和面食。

碳水化合物一旦被消耗，就会被分解成更小的糖以提供即时的能量，或者以糖原的形式储存在肌肉和肝脏中以备将来使用。肌糖原储存为肌肉能量代谢提供碳水化合物的直接来源，而肝糖原储存则是替代血糖的一种手段3.。

充足的碳水化合物摄入对耐力运动员至关重要，因为储存的糖原可以在几个小时内消耗殆尽。没有足够的碳水化合物，身体必须转向其他来源的燃料。

脂肪

脂肪是在运动中所利用的能量密度最高的营养物质，一克脂肪提供9千卡的能量。此外，在低强度运动中，脂肪是肌肉的主要燃料来源2。虽然大多数脂肪以甘油三酯的形式储存在脂肪细胞中，但也有一些储存在肌肉细胞中。脂肪酸是肌肉细胞用来提供能量的主要脂肪类型。在脂肪方面，无血浆脂肪酸和肌肉甘油三酯同样有助于运动代谢3.。然而，随着运动时间的增加，无血浆脂肪酸作为燃料来源的作用逐渐增强2。

蛋白质

虽然蛋白质是每一种饮食和重建肌肉的关键部分，但在运动中蛋白质不是能量的重要来源2。蛋白质是由许多称为氨基酸的微小亚基组成的。蛋白质要用作燃料，首先必须分解成氨基酸。氨基酸丙氨酸可以在肝脏中转化为葡萄糖，然后用来合成糖原。此外，许多氨基酸可以在肌细胞中转化为代谢中间体，直接作为生物能途径的能量来源。在长时间的运动中，或在大约三到五个小时的工作后，在工作的最后几分钟，蛋白质对燃料供应的总贡献可能达到5%到10%2。