Zentralnervensystem (ZNS) (central nervous system), Zentralorgan des Nervensystems mit Gehirn, Kleinhirn und Rückenmark, das integrative Zentrum vom sensorischen Rezeptor bis zum motorischen Effektor. Für sportliche Bewegungen sind die Bereiche des Kleinhirns und des Zwischenhirns bedeutsam.
Eine finnische Studie zur Überprüfung motorischer Vielseitigkeit zeigte, dass bei Sportlern das ZNS die Bildung und Entstehung der Muskeln sowie deren Aufbau beeinflusst. Schwimmer waren nicht in der Lage, in ihren Beinmuskeln einen ebenso starken Dehnungsreflex auszulösen wie Springer. Der Grund hierfür ist ein anderes Erregungsmuster, was zu einer schlechteren Sprungleistung führte. Die Forscher begründeten diese Unterschiede mit den spezifischen Besonderheiten der jeweiligen Sportarten und insbesondere den Folgen für das ZNS durch das jahrelange Training. Sie folgerten daraus, dass „ein längeres Training in einer bestimmten Sportart dazu führt, dass das zentrale Nervensystem die Muskelkoordination den Anforderungen dieser Sportart entsprechend programmiert“ und darüber hinaus „das erlernte Fähigkeit-Reflex-Muster des ZNS hierarchisch in das Leistungsprogramm von anderen Aufgaben einzugreifen scheint“. (Shephard, 2011). Man weiß heute, dass in Abhängigkeit von Belastungsart, Dauer und Intensität sowohl zentral als auch peripher auf Nerven wirkende (neurotrophe) Faktoren ausgeschüttet werden, die u.a. die Neurogenese, z.B. in der für Gedächtnisleistung relevanten Hippocampusformation anregen. Darüber hinaus werden diesen Wachstumsfaktoren teilweise ein die Nervenzellen schützender (neuroprotektiver) Effekt, sowie ein Einfluss auf den Stoffwechsel von Neuronen zugesprochen. Ferner könnte Laktat als zentraler Brennstoff funktionelle Anpassungen des ZNS vor und nach Belastung erklären (Zimmer et al. 2015).