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Sono definite sostanze ergogeniche quelle sostanze energetiche che sono in grado di determinare un miglioramento del livello e/o della durata della prestazione atletica; negli ultimi anni le polemiche sull'uso degli ergogeni (volgarmente detti anche integratori) sono aumentati in modo esponenziale al punto che molti hanno indicato questi come possibili sostanze dopanti. In realtà la differenza tra ergogeno e doping è evidente: il primo integra l'apporto di nutrienti o sostanze senza alterare l'organismo, il secondo, agendo attivamente sull'organismo stesso, ne modifica le capacità mettendo a rischio la salute psicofisica dell'atleta. Di ergogeni il mondo dello sport ne ha a bizzeffe, qui verranno illustrati alcuni di essi, che possono avere più pertinenza con le attività di fondo.

Caffeina – E' una sostanza eccitante che si trova nel caffè e nel tè (a concentrazioni più blande) che agisce sul cervello e sul bulbo spinale, incapace di indurre effetti tossici (scientificamente provati) in soggetti sani, che non dà assuefazione ed in grado di aumentare la motivazione dell'atleta, stimolare la mobilizzazione di acidi grassi liberi (utile quindi nelle prestazioni intense e prolungate), di aumentare di circa il 3% (Margaria e collaboratori) la massima potenza aerobica, di agire positivamente sull'apparato cardiovascolare. Solo il suo uso continuo ed eccessivo giornaliero può portare sintomi come vertigini, insonnia, nausea, tremori e tachicardia, ma in genere ciò si verifica in soggetti che hanno malattie dell'apparato digerente (gastriti, ulcere, coliti). Il CIO ne ha interdetto l'impiego anni addietro (si pensi al tour de France con la squalifica di un corridore italiano per elevato livello ematico di caffeina), ma adesso il suo uso è lecito.

Sostanze alcaline – Si definiscono tali tutte le sostanze che hanno la capacità di neutralizzare l'innalzamento dell'acidità del sangue indotta dall'accumulo di acido lattico prodotto durante lo sforzo fisico. Sul loro uso e sui loro reali benefici il dibattito scientifico è ancora aperto, di fatto molti atleti usano per due giorni prima di una gara Sodio citrato, Sodio Bicarbonato, Potassio Citrato a varie soluzioni. Una recente interpretazione sembra chiarirne il significato biochimico: poiché l'uso di ATP nei muscoli è dipendente dal grado di acidità del sangue, probabilmente l'uso di sostanze alcaline aumenta indirettamente l'uso di ATP e Fosfocreatina.

Aspartato di potassio e magnesio – Anche l'uso di questi integratori è molto dibattuto; alcuni autori sostengono che poiché l'acido aspartico serve come substrato nel ciclo di Krebs, la sua integrazione alimentare aiuterebbe quindi nelle gare con attività di tipo aerobico. In realtà recenti dimostrazioni scientifiche hanno messo fortemente in discussione la loro utilità (Hagan e collaboratori).

Alfa-chetoglutarato di piridossina – Anche questa sostanza ergogenica sembra aiutare l'atleta nelle prestazioni di resistenza, aumentando significativamente la massima potenza aerobica del 6%; influenzando direttamente il ciclo degli acidi tricarbossilici di Krebs. Aiutando inoltre l'incremento delle riserve glucidiche di un atleta, il suo uso come integratore può essere consigliato; il prodotto va comunque preso almeno tre-sei ore prima della gara.

L-carnitina – Chimicamente è detta acido beta-idrossi-gamma-trimetilamino-butirrico, ed è una molecola fisiologicamente prodotta dal nostro organismo capace di influenzare positivamente l'ossidazione dei grassi. Poiché la sua concentrazione è limitata nel nostro organismo, l'aumentato introito può essere utile al rendimento dell'atleta, anche se studi recenti hanno dimostrato che induce un lieve aumento della massima potenza aerobica senza però modificare la massima capacità lattacida dell'atleta. Il suo uso regolare, durante l'allenamento e nel pre-gara può aiutare l'atleta a limitare la potenziale deplezione delle riserve muscolari di carnitina.

Creatina – E' una piccola proteina costituita da tre aminoacidi che fisiologicamente è presente nel nostro organismo rappresentando un mezzo di riserva energetica importante in quanto reintegra l'ATP nelle cellule muscolari durante l'attività fisica. Inizialmente usato nelle attività sportive intense e brevi (sollevamento pesi, corsa nei cento metri, eccetera), il suo uso si è esteso a quasi tutte le discipline, ed è considerato un ergogeno importante durante la preparazione e nel periodo di recupero dell'atleta. In realtà la comunità scientifica è divisa sulla reale utilità del prodotto. La creatina è infatti – come detto – una proteina, quindi una molecola voluminosa che è incapace di attraversare integra le membrane cellulari. Di fatto, però il suo uso è benefico per le prestazioni dell'atleta. L'ipotesi più verosimile è che questa azione positiva non sia legata alla proteina in sé, quanto al fatto che essa è costituita da aminoacidi i quali integrerebbero le esigenze plastiche ed energetiche dell'atleta. Il suo uso è quindi alternativo all'uso degli aminoacidi ramificati e non additivo e complementare come molti propongono.

Aminoacidi ramificati – Il loro uso è diffusissimo tra atleti e sportivi per aumentare la massa muscolare, la forza e la resistenza fisica, migliorando così le prestazioni sportive. Gli aminoacidi a catena ramificata (BCAA: Branched Chain Amino Acids) sono tre aminoacidi essenziali (Leucina, Isoleucina, Valina) che il nostro organismo non è in grado di sintetizzare e che quindi vanno assunti con la dieta (uova, carne e formaggi). I BCAA sono presenti soprattutto nel muscolo e avrebbero la capacità di stimolare la sintesi delle proteine muscolari (effetto anabolico), da qui il loro utilizzo per ottenere energia ed aumentare la forza e la massa muscolare. Recenti studi hanno poi ipotizzato che una minore concentrazione di BCAA si possa correlare con una aumentata produzione di neurotrasmettitori a livello cerebrale, come la serotonina, che contribuisce a determinare la sensazione di affaticamento durante i periodi di intenso allenamento. Anche sui BCAA i dati scientifici sono però contrastanti: recenti  test di laboratorio non hanno trovato un riscontro positivo sull'uso di BCAA in atleti impegnati in competizioni vere. Comunque sia, la quantità di assunzione degli aminoacidi ramificati non deve comunque superare, di norma, i 5 g al giorno, come somma dei tre aminoacidi, possibilmente addizionata con le vitamine B1 e B6, poiché favoriscono fisiologicamente tutte le reazioni chimiche coinvolgenti proteine, zuccheri e grassi.

Aminoacidi – Sul loro uso vale quanto detto relativamente ai BCAA: non bisogna quindi eccedere sul loro uso, per evitare un sovraccarico del lavoro del fegato. Secondo le raccomandazioni del Ministero della Sanità, l'apporto totale di proteine (dieta più integratore) non deve essere superiore a 1,5 g/al giorno per Kg di peso corporeo (es. 1,5x68).

 
Acidi grassi OMEGA-3 - L'interesse nei confronti dell'olio di pesce è nato da osservazioni di carattere epidemiologico: la bassa mortalità per malattie cardiovascolari riscontrata fra gli Eskimesi e i Giapponesi è stata messa in relazione alla loro alimentazione, comparabile in termini di consumo di grassi a quella degli europei o dei nordamericani, ma particolarmente ricca di acidi grassi poliinsaturi omega-3 di cui sono ricchi i pesci che vivono nelle coste del Giappone e della Groenlandia. Da questa osservazione, a partire dagli anni '70, si sono via via moltiplicati gli studi clinici volti a stabilire il ruolo di questi alimenti nella prevenzione di alcune patologie, soprattutto quelle a carico dell'apparato cardiocircolatorio. Gli Omega-3 sono acidi grassi polinsaturi che rivestono una particolare importanza per il buon funzionamento delle cellule del nostro corpo.
Essi si definiscono essenziali in quanto non sono sintetizzati dall'organismo ma devono essere assunti con la dieta alimentare. Il pesce è estremamente ricco di acidi grassi Omega-3 e rappresenta oggi la principale fonte di questo importante nutriente. In anni recenti si e potuto stabilire che gli acidi grassi Omega-3 svolgono un ruolo importante per ridurre i principali fattori di rischio di malattie cardiovascolari: riducono i livelli di colesterolo e trigliceridi nel sangue, aumentano la fluidità delle membrane cellulari, riducono il rischio di coagulazione del sangue e quindi di trombosi e la pressione arteriosa. Hanno inoltre azione antinfiammatoria e vasoprotettrice. In ambito sportivo il loro uso attiva l'ossidazione dei grassi e quindi rappresenta una ottima fonte energetica per le attività aerobiche di resistenza, allontanando la soglia della fatica.