极限运动除肌肉外，还涉及人体各器官系统。进行长时间耐力运动时，肌肉中除ATP、CP减少外，肌糖原也消耗殆尽，需不断靠糖、脂肪、蛋白质的代谢来补充。
此外，身体中诸多方面发生一系列改变，如血糖浓度明显下降，大脑中的抑制性物质如氨基丁酸含量增加，体内的水分以及钠、钾等无机盐减少等。因此，长时间耐力运动中产生的疲劳包括中枢和外周两部分，称为全身性疲劳或整体疲劳。此时，机体的神经和激素调控失衡，细胞和组织的功能会变弱，对糖原和氧的缺乏特别敏感。
