Mezi fyziologické a funkční faktory limitující sportovní výkon v bězích na 5 km, 10 km, půlmaratonu a maratonu, patří (podle Písaříka 1989):

• Aerobní kapacita
• Anaerobní kapacita
• Rezervy glykogenu
• Procentuální zastoupení svalových vláken

    Úroveň aerobních schopností určují minutová plicní ventilace a difuzní kapacita plic, celkové množství krve, koncentrace hemoglobinu v krvi, minutový objem srdeční, aktivita oxidativních enzymů v mitochondriích svalových buněk a arteriovenózní difúze kyslíku. Souhrnným ukazatelem všech těchto aerobních schopností je maximální spotřeba kyslíku (VO₂max), jehož hodnota se považuje za neodmyslitelný funkční předpoklad výkonnosti sportovce. Tato hodnota se pohybuje u vrcholových závodníků na úrovni 78 – 84 ml / min.kg. VO₂max je geneticky podmíněné a tréninkem je možné jej zvýšit o 15 – 30 %. Je zároveň limitujícím faktorem pro hodnotu anaerobního prahu (ANP), který je důležitým kritériem diagnostiky trénovanosti a rozvoje vytrvalosti.

    Anaerobní schopnosti určuje anaerobní kapacita, jejímž ukazatelem je kyslíkový dluh po výkonu, resp. hladina laktátu v krvi. U běžců na 5 a 10 km je kyslíkový dluh 10 – 13 % a plicní ventilace roste na 75 – 130 l / min, (Písařík, 1989). Hodnoty laktátu se pohybují do 12 – 16 mmol / l u běžců na 5 km a 8 – 12 mmol / l u běžců na 10 km. U maratonců jsou tyto hodnoty nižší, při běhu se pohybují okolo 4 – 5 mmol / l, po závěrečném zrychlení je hodnota laktátu asi 6 mmol / l. Pro půlmaratonce se hodnoty přibližují k hodnotám běžců na 10 km ( 8 – 10 mmol / ). Vytrvalci na dlouhé tratě musí mít vysokou pufrační schopnost organismu (udržování pH v úzkém rozmezí), aby byli schopni eliminovat kyselé produkty metabolismu.

    K návratu biochemických a hormonálních změn po výkonu dochází u běžců na 5 km po 32 – 36 hodinách, u běžců na 10 km jsou to 2-3 dny, u půlmaratonců je to 3 – 5 dní a u maratonců je to 5 – 7 dní. Tato doba je však individuální a závisí na vrozených regeneračních schopnostech organismu, stavu trénovanosti, regeneraci po výkoně apod.

    Výkon a dispozice pro disciplínu ovlivňuje také procentuální zastoupení svalových vláken. Komadel (1985), rozděluje svalová vlákna na tři typy:

• Pomalá oxidativní (červená)
• Rychlá oxidativně-glykolytická - (svetločervená neboli smíšená)
• Rychlá glykolytická (bílá)

    Všeobecně platí, že s rostoucí délkou tratí roste podíl pomalých oxidativních vláken, jejichž buňky získávají energii aerobním způsobem. Podíl rychlých a pomalých svalových vláken je geneticky podmíněný. Vytrvalostním tréninkem je možné ovlivnit jen stav rychlých oxidativně-glykolytických vláken asi o 15 – 20 %, hypertrofují pomalá oxidativní vlákna. Rychlá glykolytická vlákna se do určité míry adaptují na rychlá oxidativně-glykolitická vlákna (závisí to na druhu disciplíny).

    Procentuální zastoupení typů vláken u běžců na střední a dlouhé tratě podle Písaříka (1985) je uvedeno v tabulce.