Způsobilost organismu účelně přijímat, přenášet a využívat kyslík (zejména k pohybové činnosti) je možné definovat jako aerobní zdatnost. Hlavní efekty této způsobilosti se projevují na schopnosti svalů vykonávat práci vytrvalostního charakteru. Významným vedlejším účinkem je efektivnější srdečně cévní činnost a za určitých podmínek i redukce nadbytečných tuků.
Máme-li udržovat nebo zlepšovat aerobní zdatnost, je nezbytné, abychom pravidelně a po dostatečně dlouhou dobu prováděli pohybovou činnost se zapojením velkých svalových skupin (např. rychlou chůzi, běh, jízdu na kole, plavání, běh na lyžích, aerobik, pohybové nebo sportovní hry). Úsilí při této činnosti by mělo mít odezvu v srdeční frekvenci (SF), která se pohybuje v rozmezí 60 až 80 % maximální srdeční frekvence (SFmax). Ta se orientačně stanoví podle vzorce:
Zatížení v rozmezí 60 až 80 % SFmax, při němž jsme nuceni zhluboka a zrychleně dýchat, nazýváme střední intenzitou zatížení (často také aerobním zatížením). Doba trvání má být nejméně 10 minut, v součtu by však měla u dětí dosáhnout celodenní hodnoty nejméně 60 minut, u dospělých nejméně 30 minut denně.
Uvedené zatížení střední intenzity by mělo být doplněno každodenním pohybem nižší intenzity (pod 60 % SFmax), a to nejméně v objemu výše uvedených hodnot (60 minut děti, 30 minut dospělí). Důležitá je proto i každodenní chůze. Světová zdravotnická organizace doporučuje, aby dospělí vykonali nejméně 10 tisíc kroků denně a děti dosáhly alespoň 12 tisíc kroků denně.
Při vysoké intenzitě zatížení (tzv. anaerobním zatížení) dosahuje srdeční frekvence hodnot nad 80 % SFmax (u dětí obvykle nad 170 až 180 tepů/min.). Takové zatížení je u méně adaptovaných jedinců spojeno s rychlým hromaděním laktátů ve svalech, s rychlou svalovou únavou i svalovou bolestí a nedostatkem kyslíku (nemůžeme „popadnout dech“). Tento stav se u méně zdatného člověka obvykle dostaví po 15 až 20 sekundách intenzívní činnosti (např. při sprintu, běhu do schodů, usilovné jízdě na kole do prudšího kopce). Protože takové zatížení může být u oslabených jedinců i zdraví nebezpečné, nepožadujeme po dětech nebo netrénovaných dospělých, aby udržovali maximální intenzitu zatížení déle než uvedených 20 sekund. Poté musí následovat odpočinek nebo pohyb s mírnějším zatížením. Jestliže dodržíme tuto zásadu, může se vysoké a nižší zatížení opakovaně střídat, což je typické např. u pohybových her (honiček apod.), štafetových soutěží, rekreačně prováděných sportovních her aj.
Následující tabulka (tab. 3) přibližuje orientační hodnoty srdeční frekvence člověka při pohybovém zatížení:
| Věk | Max. SF (tepů/min.) | Vysoké anaerobní zatížení (nad 80 % SFmax) | Doporučené aerobní zatížení (60–80 % SFmax) | Nízké zatížení (pod 60 % SFmax) |
| 10 | 210 | 170-210 | 125-170 | < 125 |
| 20 | 200 | 160-200 | 120-160 | < 120 |
| 30 | 190 | 150-190 | 115-150 | < 115 |
| 40 | 180 | 140-180 | 110-140 | < 110 |
| 50 | 170 | 130-170 | 100-135 | < 100 |
| 60 | 160 | 120-160 | 95-130 | < 95 |
K zajištění pohybové činnosti, ale i dalších tělesných funkcí (např. k udržení tělesné teploty), se v lidském těle musí neustále uvolňovat určité množství energie. Organizmu proto musíme pravidelně dodávat potřebné množství potravy, tj. chemické sloučeniny schopné při štěpení uvolňovat energii. Přeměnu látek a energií v živém organismu označujeme pojmem metabolismus.
Bezprostředním zdrojem energie pro svalovou kontrakci je adenosintrifosfát (ATP), jehož chemická energie se mění v energii mechanickou. ATP přitom hydrolyzuje na adenosindifosfát (ADP) a adenosinmonofosfát (AMP) a tento děj lze vyjádřit rovnicí:
Štěpením ATP vzniká energie nezbytná pro činnost svalových vláken (zasunutí vláken aktinu mezi vlákna myosinu). Protože množství ATP je ve svalu k dispozici jen na několik sekund intenzívní práce (závisí to na adaptačních schopnostech jedince), musí se ATP neustále obnovovat (resyntetizovat). Energie k obnovení ATP je získávána spalováním energeticky bohatých látek, jako je glukóza, tuky a v menší míře i proteiny.
Sval má na rozdíl od ostatních orgánů k bezprostřednímu použití i další zásobu energie v podobě kreatinfosfátu (CP), který po rozštěpení ATP dodá ihned energii k jeho resyntéze. Do reakce přitom vstupuje ADP:
Tímto způsobem, kdy vzniká nová zásoba ATP a kreatin (C), lze hradit výdej energie asi do 20 sekund trvání intenzívní pohybové činnosti.
Pro obnovení ATP jsou připraveny další energetické zdroje. Proces, při němž jsou spalovány cukry (glukóza nebo glykogen), a to bez účasti kyslíku v chemické reakci, se nazývá anaerobní glykolýza:
Uvedenou reakcí vzniká vedle ATP také laktát (LA), který může být energeticky využit buď přímým spalováním ve svalové buňce, nebo po přenosu krevním oběhem k činnosti srdečního svalu, dýchacích svalů i dalších méně aktivních svalů. Menší část LA (asi 40 %) je resyntetizována v játrech na glukózu a glykogen, které jsou opětovně využity jako energetické zdroje.
Anaerobní glykolýza začíná ihned po zahájení intenzivní pohybové činnosti. Síla této reakce postupně stoupá a vrcholí mezi 20. až 60. sekundou. Prostřednictvím anaerobní glykolýzy lze udržet intenzívní pohybovou činnost několik desítek sekund, ale u méně adaptovaných jedinců dochází při uvedeném procesu k hromadění LA ve svalech a krevním oběhu a v důsledku toho k velmi obtížně překonatelné svalové únavě a bolesti. U dětí předškolního a mladšího školního věku proto nedoporučujeme provádět velmi intenzívní pohybové činnosti (s vysokou srdeční frekvencí) po dobu delší než 15–20 sekund.
Není-li maximální pohybový výkon (tj. anaerobní proces) udržován vůlí člověka až na hranici snesitelnosti (jako je tomu např. u atletů na tratích 400–800 m), dochází k samovolnému snížení intenzity pohybu a organismus postupně přechází do aerobního procesu. Tento proces zajišťuje méně intenzivní a déletrvající pohybové činností, které jsou velmi prospěšné pro srdečně cévní činnost. Jde o chemické děje, při nichž probíhá štěpení látek za přítomnosti kyslíku. Spalováním glukózy, LA, tuků resp. volných mastných kyselin (T), fosfátů a některých bílkovin za účasti kyslíku vznikají jako konečné produkty zejména ATP, voda a oxid uhličitý. Základní chemická reakce je následující:
Je však třeba zdůraznit, že v lidském organismu není možné izolovat od sebe aerobní a anaerobní proces. Ve skutečnosti jde o jeden systém, kdy se i při dlouhodobě vykonávané činnosti, a to zejména při intenzivnějším zatížení, podílí na uvolňování energie současně aerobní i anaerobní procesy. Při nižší intenzitě pohybu převládá aerobní proces, při vyšší intenzitě pohybu anaerobní proces.
Štěpí-li se při pohybové činnosti cukry, je vzhledem k jejich poměrně nízké zásobě v organismu možné provádět pohybovou činnost (podle intenzity) po dobu kolem 30 minut. S postupnou spotřebou cukrů se však stále více stávají hlavním zdrojem energie tuky. Protože jde o složitější chemické reakce, než je aerobní glykolýza (oxidativní štěpení cukrů), intenzita pohybové činnosti se snižuje, ale vzhledem k velkým zásobám tuku v těle je možné vykonávat pohybové aktivity až několik desítek hodin. Pokud není intenzita pohybové činnosti příliš vysoká, pak pohyb není provázen žádnými výraznými negativními pocity (svalovou únavou nebo bolestí) a je zdraví prospěšný.
K přeměně energie mohou být využity i bílkoviny, které jsou určeny především k výstavbě a obnově tkání. Jako zdroj energie jsou použity ve větší míře teprve tehdy, když jsou vyčerpány zásoby cukrů a tuků.
Podrobnější informace lze nalézt v odborné literatuře.