La fatiga muscular se define como la incapacidad de un músculo para continuar desarrollando la fuerza y velocidad de contracción adecuadas para la demanda metabólica, que revierte con el reposo muscular. La debilidad muscular se define como la reducción fija de la capacidad para generar fuerza de un músculo que no es reversible con su reposo. Ambas condiciones son un factor causal de hipoventilación y retención de CO2.
La energía necesaria para la contracción muscular proviene de los depósitos intramusculares y del aporte que llega por vía sanguínea. La energía disponible puede disminuir por varios mecanismos: 1.- Disminución del flujo sanguíneo a los músculos inspiratorios Caída del gasto cardíaco: en experimentos en animales en shock cardiogénico se ha podido comprobar que la muerte se produce por fatiga de los músculos inspiratorios, disociación electromecánica y paro respiratorio, lo que conduce al paro cardíaco por hipoxia, Redistribución de la perfusión: durante el ejercicio intenso el flujo se deriva hacia los músculos esqueléticos en actividad, con déficit relativo de la perfusión del diafragma. Aumento de la intensidad y de la duración de la contracción del diafragma para vencer una resistencia ventilatoria aumentada, lo que interfiere en la perfusión adecuada del músculo. 2.-Alteración cualitativa de la sangre arterial Disminución del contenido de O2 por hipoxemia o anemia. Disminución de substratos (glucosa, fosfatos, ácidos grasos, etc.) por deficiente aporte nutricional. 3.-Caída de los depósitos de energía intramuscular. Desnutrición Tiempo insuficiente para la recuperación por acortamiento del tiempo de reposo espiratorio.