El trifosfato de adenosina (ATP) es la fuente más inmediata de energía química para la contracción muscular. Debido a que los almacenes intramusculares de ATP son limitados, su regeneración continua es crítica para mantener la fuerza muscular y el rendimiento durante el ejercicio.  
Existen estudios que investigan los mecanismos de fatiga que potencialmente causan la reducción en la fuerza y/o la producción de potencia muscular durante el ejercicio, y aunque la fatiga puede involucrar a muchos sistemas, la mayoría de la atención se centra en el músculo esquelético y en su habilidad para generar fuerza.  Por ello es esencial identificar los focos potenciales de la fatiga.
La fatiga se produce cuando los sustratos precursores para la producción de ATP se han agotado o cuando los productos de desecho del metabolismo se han acumulado en los músculos.  Una disponibilidad reducida de los sustratos involucrados en la producción de energía puede limitar el suministro de ATP durante el ejercicio y comprometer la función del músculo esquelético y la función del sistema nervioso central.  Estos sustratos son la FCr, el glucógeno muscular y la glucosa sanguínea.
La reducción en los niveles musculares de ATP, fosfocreatina, y glucógeno, así como la reducción en la disponibilidad de la glucosa de la sangre pueden impedir el rendimiento muscular. La reducción de los niveles de glucosa puede también afectar al sistema nervioso central. Los incrementos en los niveles de magnesio intramuscular, ADP, fosfato inorgánico, ion hidrógeno y radicales libres pueden impedir el correcto funcionamiento del músculo. Además, los incrementos en los niveles de amonio y la hipertermia pueden contribuir a la fatiga, probablemente afectando al sistema nervioso central. 
Un programa de entrenamiento apropiado e intervenciones nutricionales pueden mejorar la resistencia a la fatiga y el rendimiento deportivo a través de una mejora en la habilidad de los músculos para mantener la producción de ATP.

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