當你舉重時，第一次覺得很輕鬆，但是後來每次提升都需要越來越多的努力，直到你無法繼續。在你的胳膊上，負責舉重的肌肉已經無法收縮。為什麼我們的肌肉會疲勞？
我們經常責怪乳酸或者能量不足，但這些因素並不能解釋肌肉疲勞的原因。這裡提出另一個主要原因：肌肉對大腦信號的反應能力。
要想了解肌肉疲勞的根源，就要了解肌肉是如何對來自神經的信號做出反應的。這些信號要在短短的一秒內通過很長的距離，即從大腦傳到肌肉，稱為運動神經元。運動神經元和肌肉細胞間有一個很小的間隙，粒子通過這個間隙交換，實現肌肉收縮。在間隙的另一邊，運動神經元含有一種叫做乙酰膽鹼的神經遞質。在兩邊分佈著帶電離子：裡面是鉀離子，外面是鈉離子。
作為對大腦信號的回應，運動神經元釋放乙酰膽鹼，觸發肌肉細胞膜上的毛孔打開。鈉流入，鉀就會流出。這些帶電離子的通量是肌肉收縮的關鍵一步：電荷的變化產生了一種叫做動作電位的電信號，它通過肌肉細胞傳播，刺激體內鈣的釋放。大量的鈣使肌肉纖維中的蛋白質相互鎖在一起，相互作用，從而使肌肉收縮，拉緊肌肉。收縮過程是需要能量的，這些能量來自一種叫做ATP的分子。ATP酶也有助於離子泵回到膜上，促進鈉和鉀的平衡。
每一次肌肉收縮都會重複整個過程，每次收縮，ATP的能量就會消耗殆盡，產生像乳酸這樣的廢品，一些離子從肌肉細胞膜上飄著，使細胞膜上的離子隊伍越來越小。雖然肌肉細胞在反覆收縮時會消耗掉ATP,但體內有更多的ATP跑過來供能，因此，在大多數情況下，即使是嚴重疲勞的肌肉仍然沒有耗盡這種能量來源。
雖然產生的乳酸是酸性的，疲勞的肌肉仍能將PH維持在正常的範圍內，人體能有效的清除這些廢物。但最終，在反覆收縮的過程中，可能沒有足夠的鉀濃度，鈉和鈣離子可立即在肌肉細胞膜附近獲得，使系統恢復正常。
所以即使大腦發出信號，肌肉細胞不能產生收縮所需的動作電位。即使像鈉這樣的離子，鉀或鈣在肌肉細胞或周圍耗盡，這些離子在身體的其他部位是充足的。再花點時間，它們會回到需要它們的地方，有時也可以藉助活性鈉鉀泵。所以如果你停下來休息，當這些離子在整個肌肉補充時，肌肉疲勞就會消退。你鍛鍊的越有規律，肌肉疲勞形成的時間越長，你就會越強壯。這種從大腦到肌肉收縮的神經信號週期越少，就必須重複舉起一定的重量。
更少的週期意味著較慢的離子消耗，所以隨著你身體狀況的改善，你可以在同樣的強度下運動更長時間。許多肌肉隨著運動而增長，越大的肌肉也會有更大的ATP儲存和更高的清除廢物的能力，讓疲勞出現的越來越晚。
