我們經常在體育競賽中看到同樣的現象。世界紀錄被打破了，最後衝刺奪得勝利。運動員顯然凝聚了每一分精力，讓身體處於巔峰狀態。一旦跨越終點線，他們仍有精神跟氣力活蹦亂跳地繞場一圈。這樣的現象讓人不禁疑惑，相似的問題也出現在那些攀爬聖母峰的登山家身上。為什麼當我們覺得自己已達臨界點時，體內卻仍保留了這麼多的精力？
提姆．諾克斯是南非開普敦大學的運動生理學家，屬於不畏強權的類型。事實上，他經常推翻教條，這種做法有時會為他招來敵人，有時卻能挽救運動員的性命。舉例來說，在1980年代，他曾進行了一些研究，發現南非的橄欖球員很容易脖子受重傷。當時，科學界強烈否認他的研究結果，但最終導致比賽規則更改。接著，他開始研究為什麼許多馬拉松選手會昏倒。結論是，原因並非大家所想的脫水，而是相反：他們喝下太多水。諾克斯認為，專業人士對跑者的建議，應該在一小時內喝下約1.5公升的水，其實是在毒害他們。
受到運動飲料業的影響，美國專家均否定他的發現。這種說法從未修正，直到2002年波士頓馬拉松時，有13％的參賽者水中毒—其中一名跑者因而喪命—後才有了改變。「跟每年賺幾十億的美國運動飲料業起衝突的經驗讓我上了一課。醫學很容易用來『為全人類謀取最大的福利』，但也很容易因為商業利益而轉彎。」諾克斯說。
由此可知，說來並不意外，諾克斯也已經花了好幾年的時間抨擊生理學最根本的假設之一。由於自己也是運動員，對疲勞這個主題很感興趣。「運動的時候，你經常會覺得疲累，很想知道原因何在，」他告訴我。「我很快就發現原因跟學校以前教的不同。」
根據傳統說法，運動員會覺得疲累，是因為身體到達體能的極限—肌肉缺乏氧、能量，或是因為累積過多諸如乳酸之類的有毒副產品而受到損傷，覺得疼痛與疲累，強迫停止運動，直到身體修復為止。
自從獲得諾貝爾獎的生理學家阿奇博爾德・希爾於1923年提出以後，這個基礎的理論至今未曾有人質疑。然而在諾克斯針對此理論進行測試以後，發現結果並不合理。首先，希爾的理論預測，如果運動員的體能已經到了極限，那麼在他們因筋疲力竭而停止之前，耗氧量應該會呈現平穩的狀態，因為心臟沒辦法再跳動得更快，無法將各部位組織所需要的氧氣輸送過去。但一如高海拔試驗的結果，這樣的情況並沒有發生。「測試的時候，我們沒有遭遇到運動員氧氣耗盡的狀況，」他說。「沒有這種情況發生。」
另一方面，其他研究顯示，雖然肌肉內部的能量（肝醣、脂肪、三磷酸腺）會隨著運動而消耗，但不會有耗盡的情形。諾克斯也要求自行車選手騎飛輪，同時將測量線路連接到腿上，藉此研究肌肉的使用狀況。希爾的理論提到，運動員疲累時，會開始凝集體內所有可用的能量來源，同時也有越來越多的肌纖維加入戰局，直到身體再也無法負荷，來到體力的極限。但是諾克斯的發現正好相反。氣力快要耗盡時，自行車手的肌纖維就會停止動作 。在自願者說自己已經累到沒辦法繼續下去時，啟用的肌纖維量從未超過50％。筋疲力竭使他們停止運動，然而體內仍保有大量的肌肉等著要被派上用場。
