Быстрое снижение выносливости [[Скелетные мышцы|скелетной мышцы]] происходит при 15—20% от максимального самопроизвольного сокращения как при продолжительных [[Изометрические упражнения|изометрических]], так и при динамических упражнениях. Мышца или группа мышц может уставать из-за нарушений в одном или всех нейромышечных механизмах, вовлеченных в мышечное сокращение. [[Транспорт кислорода|Кислород]] и другие вещества в итоге оказываются в митохондриях мышц. Структурное ограничение для переноса углеводов и жиров из капилляров в мышечные клетки достигается при работе умеренной интенсивности (т.е. меньше, чем 50% от V02 макс). Это ограничение имеет место на уровне сарколеммы. При работе это максимальное значение превышается, и для окисления используются внутриклеточные запасы веществ. Поэтому не удивительно, что в организме спортсменов и продолжительно тренирующихся людей встречаются большие по размеру углеводы внутри мышечных клеток и запасы липидов. Уменьшение внутриклеточных запасов энергии замедляет обмен веществ в мышцах и вызывает их сокращение, что приводит к развитию усталости в мышцах.

NO может влиять на сокращение мышц, которое сильно зависит от окислительного метаболизма. Недавние исследования показали, что ингибиторы NO усиливают, а доноры NO уменьшают сокращение скелетной мышцы. Уровень активности NOS в различных мышцах зависит от их способности к сокращению. Однако предполагают, что эндогенный NO необходим для оптимального функционирования мышечных филаментов при активном укорачивании. NO выборочно способствует отделению медленно сокращающихся популяции мышечных волокон. Такое действие могло бы минимизировать внутреннее давление, против которого мышцы сокращаются, увеличивая таким образом как скорость, так и вырабатываемую силу.

Концевая пластинка скелетных мышц очень богата митохондриями. Они обладают активным [[Аэробный обмен и митохондрии|аэробным обменом]]. При хронической перегрузке камбаловидной мышцы окислительная активность ферментов выборочно повышается в двигательных концевых пластинках. Двигательные концевые пластинки быстро сокращающихся мышц богаты NOS нейтрального типа. NO взаимодействует с супероксидом, образуя пероксинитрит, который очень токсичен для нервов и действует на соковые цепи цистеина и тирозина в белках. Таким образом, можно считать, что нервно-мышечные соединения - это места, в которых происходит значительная часть образования свободных радикалов в скелетной мышце. Недавно было обнаружено, что NO может образовываться без ферментов в результате реакции между аргинином и Н202.