Przez wieki, spożycie diety było źródłem niepokoju dla sportowców w poszukiwaniu ergogenicznej przewagi nad przeciwnikami.
Nie było aż do 1866 roku, że wykazano, że było nieznaczne, jeśli w ogóle użycie białka jako paliwa podczas ćwiczeń. Od tego czasu niezliczone badania obaliły tezę, że wysokie spożycie białka zwiększy wydajność sportową.
Od czasu zakończenia testów Krausa-Webera w latach 50-tych XX wieku, istnieje coraz większa świadomość i troska o kondycję krążeniowo-oddechową i zdrowie Amerykanów. Endurance typu działań, takich jak narciarstwo klasyczne, jazda na rowerze, bieganie, triathalons i pływanie stały się w modzie, w wyniku czego, bardziej intensywna uwaga została poświęcona manipulacji dietetycznych, które mogą zapewnić efekt ergogenic, przedłużając w ten sposób czas do wyczerpania, lub opóźniając początek akumulacji mleczanu krwi (OBLA) w próbie konkurować z większą intensywnością, dłużej.
Klasyczne badanie przeprowadzone przez Christensena i Hansena w 1939 roku wykazało wpływ diety wysokowęglowodanowej na czas wytrzymałości oraz że poziom glikogenu przed wysiłkiem wywierał wpływ na czas do wyczerpania. Później odkryto, że jeśli sportowiec, po wyczerpaniu zapasów glikogenu, spożywał dietę wysokowęglowodanową przez dwa do trzech dni przed zawodami sportowymi, to w rzeczywistości poziom glikogenu był wyższy niż przed ćwiczeniami. Ten efekt „superkompensacji” stał się podstawą obciążenia węglowodanami podejmowanych przez sportowców wytrzymałościowych.
W związku z tym, stężenie glikogenu mięśniowego i wątrobowego przed wysiłkiem odgrywa ważną rolę w zdolności do wykonywania ćwiczeń wytrzymałościowych. Podczas wyczerpujących ćwiczeń w wielu badaniach zaobserwowano znaczne uszczuplenie zarówno glikogenu wątrobowego, jak i mięśniowego. Interesujące jest to, że punkt wyczerpania wydaje się występować po wyczerpaniu glikogenu wątrobowego. I odwrotnie, rezerwy glikogenu mięśniowego, choć znacznie niższe, są wyczerpane tylko w 65-85%, w porównaniu do 85-95% wyczerpania wykazanego dla glikogenu wątrobowego. Powinno to jasno pokazać, że glikogen wątrobowy jest integralnym czynnikiem determinującym czas do wyczerpania organizmu sportowca. Wynika z tego, że sportowcy wytrzymałościowi, którzy utrzymują codzienny reżim treningu wytrzymałościowego bez uzupełniania glikogenu, mogą poważnie uszczuplić swoje rezerwy glikogenu.
Glikogen, główny rezerwuar węglowodanów w organizmie, składa się z długołańcuchowych polimerów cząsteczek glukozy. Organizm przechowuje około 450-550 gramów glikogenu w mięśniach i wątrobie do wykorzystania podczas ćwiczeń. Przy wyższych intensywnościach ćwiczeń, glikogen staje się głównym wykorzystywanym paliwem. Wyczerpanie glikogenu wątrobowego skutkuje zmniejszeniem wątrobowej produkcji glukozy, a w konsekwencji zmniejszeniem stężenia glukozy we krwi. Ponieważ glukoza jest podstawowym źródłem energii dla układu nerwowego, znaczny spadek stężenia glukozy we krwi skutkuje wyczerpaniem wolicjonalnym, spowodowanym niedoborem glukozy w mózgu. Wydaje się, że dowody przedstawione w literaturze powszechnie popierają koncepcję, że im większe wyczerpanie glikogenu mięśni szkieletowych, tym silniejszy bodziec do uzupełnienia zapasów po zaprzestaniu ćwiczeń, pod warunkiem dostarczenia odpowiedniej ilości węglowodanów.
Chociaż większość dowodów przedstawionych na temat glikogenu dotyczy długotrwałych ćwiczeń aerobowych, istnieją dowody na to, że sposób wykonywania ćwiczeń może odgrywać rolę w uzupełnianiu glikogenu, przy czym ćwiczenia ekscentryczne wykazują znacznie dłuższe okresy regeneracji, do czterech dni po wysiłku. Typ włókna mięśniowego jest kolejnym czynnikiem wpływającym na uzupełnianie glikogenu u sportowców, ze względu na zdolność enzymatyczną włókna mięśniowego, przy czym włókno czerwone wydaje się być poddane większemu uszczupleniu, ale również ulega uzupełnieniu w znacznie większym tempie.
Choć wczesna literatura wydawała się wskazywać, że przebieg czasowy uzupełniania glikogenu po wyczerpaniu spowodowanym wysiłkiem fizycznym wynosi 48 godzin lub więcej, nowsze dane podważają tę myśl. W jednym z badań wykazano, że spożycie węglowodanów w ilości 550-625 gramów dziennie przywraca zapasy glikogenu w mięśniach do poziomu sprzed wysiłku w ciągu 22 godzin pomiędzy sesjami ćwiczeń. Wyniki tego badania zostały potwierdzone w drugim badaniu, w którym spożycie węglowodanów w ilości 3100 kcal spowodowało całkowitą resyntezę glikogenu w ciągu 24 godzin.
Wydaje się również, że istnieje dwugodzinne optymalne okno bezpośrednio po zaprzestaniu ćwiczeń do podawania węglowodanów. Węglowodany proste wydają się być preferowanym zamiennikiem podczas tego okresu uzupełniania.
Normalnie, 2% glikogenu jest resyntetyzowane na godzinę po początkowych 2 godzinach bezpośrednio po wysiłku. Przy podawaniu 50 gramów węglowodanów co 2 godziny, tempo to wzrosło do 5% na godzinę, ale nie wzrosło, gdy podawano dodatkowe węglowodany. Kolejną strategią, która wydaje się maksymalizować tempo resyntezy glikogenu, jest podawanie 0,7 g węglowodanów na kg masy ciała co dwie godziny. Istnieją również dowody na to, że nawet mniejsze obciążenia (28 gramów co 15 minut) mogą wywołać jeszcze większe tempo uzupełniania zapasów.
W związku z tym, co najmniej 20 godzin są wymagane do odzyskania zapasów glikogenu mięśniowego, nawet gdy dieta jest optymalna. Tak więc sportowcy trenujący dwa razy dziennie powinni wykonać jeden trening przy zmniejszonym obciążeniu, aby zmniejszyć zależność od rezerw glikogenu.
Zasada resyntezy glikogenu i superkompensacji ma wielkie praktyczne implikacje, nie tylko w lekkoatletyce, ale także w przemyśle dla pracowników, którzy konsekwentnie ulegają wyczerpaniu zapasów glikogenu z powodu długotrwałego wysiłku lub przedłużonych zadań podnoszenia, które byłyby glikolityczne w naturze; ze względu na czas trwania, a także niedokrwienie miofibryli wywołane przez statyczne skurcze.
.