Energetski metabolizem je na splošno opredeljen kot celota kemičnih procesov v telesu. Ti kemični procesi so običajno v obliki kompleksnih presnovnih poti znotraj celice, ki so na splošno kategorizirane kot katabolne ali anabolične. Pri ljudeh se študija o tem, kako energija teče in se predeluje v telesu, imenuje bioenergetika in se v glavnem ukvarja s tem, kako se makromolekule, kot so maščobe, beljakovine in ogljikovi hidrati, razgradijo, da zagotovijo uporabno energijo za rast, popravilo in telesno dejavnost.
Anabolične poti uporabljajo kemično energijo v obliki adenozin trifosfata (ATP) za pospeševanje celičnega dela. Gradnja makromolekul iz manjših komponent, kot je sinteza beljakovin iz aminokislin in uporaba ATP za spodbujanje mišične kontrakcije, sta primera anaboličnih poti. Za pospeševanje anaboličnih procesov ATP donira eno samo molekulo fosfata in pri tem sprosti shranjeno energijo. Ko je zaloga ATP v delujoči celici izčrpana, mora biti s katabolično energijsko presnovo proizvedeno več, da se celično delo nadaljuje.
Katabolične poti so tiste, ki razgrajujejo velike molekule na njihove sestavne dele in pri tem sproščajo energijo. Človeško telo je sposobno sintetizirati in shraniti lasten ATP z anaerobno in aerobno presnovo energije. Anaerobni metabolizem poteka v odsotnosti kisika in je povezan s kratkimi, intenzivnimi izbruhi energije. Aerobna presnova je razgradnja makromolekul v prisotnosti kisika in je povezana z nižjo intenzivnostjo vadbe, pa tudi z vsakodnevnim delom celice.
Anaerobna energetska presnova se pojavlja v dveh oblikah, ATP-kreatin fosfatni sistem in hitra glikoliza. Sistem ATP-kreatin fosfata uporablja shranjene molekule kreatin fosfata za regeneracijo ATP, ki je bil izčrpan in razgrajen v njegovo nizkoenergijsko obliko, adenozin difosfat (ADP). Kreatin fosfat podarja visokoenergijsko molekulo fosfata ADP, s čimer nadomešča porabljen ATP in ponovno napolni celico. Mišične celice običajno vsebujejo dovolj prosto plavajočega ATP in kreatin fosfata za približno deset sekund intenzivne aktivnosti, po kateri mora celica preklopiti na hiter proces glikolize.
Hitra glikoliza sintetizira ATP iz glukoze v krvi in glikogena v mišicah, pri čemer se kot stranski produkt proizvaja mlečna kislina. Ta oblika energetske presnove je povezana s kratkimi, intenzivnimi izbruhi aktivnosti &mash; kot je dvigovanje moči ali sprint – ko kardio-respiratorni sistem nima časa, da bi delovnim celicam dostavil zadosten kisik. Ko hitro glikoliza napreduje, se mlečna kislina nabira v mišicah, kar povzroči stanje, znano kot laktacidoza ali bolj neformalno opekline mišic. Hitra glikoliza proizvede večino ATP, ki se porabi od desetih sekund do dveh minut vadbe, po tem času ima kardio-respiratorni sistem možnost dostaviti kisik delujočim mišicam in začne se aerobna presnova.
Aerobni metabolizem poteka na enega od dveh načinov, hitra glikoliza ali oksidacija maščobnih kislin. Hitra glikoliza, tako kot počasna glikoliza, razgradi glukozo in glikogen, da nastane ATP. Ker pa to počne v prisotnosti kisika, je postopek popolna kemična reakcija. Medtem ko hitra gikoliza proizvede dve molekuli ATP za vsako presnovno molekulo glukoze, lahko počasna gikoliza proizvede 38 molekul ATP iz enake količine goriva. Ker med reakcijo ni kopičenja mlečne kisline, hitra glikoliza nima povezane mišične opekline ali utrujenosti.
Končno, najpočasnejša in najučinkovitejša oblika energetske presnove je oksidacija maščobnih kislin. To je proces, ki se uporablja za pospeševanje dejavnosti, kot so prebava ter obnova in rast celic, ter dolgotrajne vadbene dejavnosti, kot sta maratonski tek ali plavanje. Namesto da bi kot gorivo uporabljal glukozo ali glikogen, ta proces izgoreva maščobne kisline, ki so shranjene v telesu, in je sposoben proizvesti kar 100 molekul ATP na enoto maščobnih kislin. Čeprav je to zelo učinkovit, visokoenergetski proces, zahteva velike količine kisika in se pojavi šele po 30 do 45 minutah nizkointenzivne aktivnosti.