Ci sono due sistemi energetici principali e due tipi distinti di fibre muscolari coinvolti in tutti gli esercizi di resistenza.
Il sistema energetico di gran lunga più importante da allenare per la resistenza è il vasto sistema aerobico di combustione dei grassi. Il tipo di fibra muscolare più associato alla capacità di bruciare i grassi è la fibra muscolare a contrazione lenta di tipo I. La fibra muscolare di tipo I è fatta per continue contrazioni a bassa potenza in presenza di carburante e ossigeno, ed è più rossa delle fibre muscolari a contrazione rapida perché ha molta più mioglobina, che è una variante a base muscolare fissa della stessa emoglobina rossa, proteina ricca di ferro presente nei globuli rossi.
L'emoglobina è la proteina che lega l'ossigeno nei globuli rossi. I muscoli a contrazione lenta hanno meno proteine contrattili (actina e miosina) delle potenti fibre a contrazione rapida, ma molti più mitocondri. I mitocondri sono organelli di dimensioni di un batterio che producono energia negli organi, nelle ghiandole e nei muscoli e che generano energia dal metabolismo aerobico del grasso o del glucosio.
Ci sono due tipi principali di fibre a contrazione rapida di cui dobbiamo preoccuparci nell'atletica, e solo uno di essi è fortemente associato al potenziale di resistenza.
La fibra a contrazione rapida più coinvolta per la resistenza è la fibra muscolare a contrazione rapida di tipo IIA. Questa è la seconda fibra muscolare a contrazione rapida più potente. È la più associata alla contrazione potente dai 20 secondi ai 2 minuti, e per fare questo genera rapidamente potenza dalla scomposizione del glucosio con ossigeno (glicolisi aerobica) o senza (glicolisi anaerobica).
Con l'allenamento aerobico di resistenza, si attivano i geni che permettono la proliferazione dei mitocondri nella fibra muscolare IIA, così come un grande aumento degli enzimi aerobici, in modo che la fibra muscolare IIA acquisisca qualità aerobiche resistenti alla fatica. Si attivano anche i geni che permettono l'angiogenesi, o la crescita di nuovi vasi sanguigni, in tutta la muscolatura di tipo IIA, in modo che molto più ossigeno e carburante possano essere consegnati nel muscolo, e molta più anidride carbonica e prodotti di scarto acidi – riescano ad essere rapidamente rimossi.
