Als je oefeningen doet met bepaalde spieren, hoe kan het dan dan een spier op een gegeven moment uitgeput raakt?

Te weinig energie in de spier is meestal niet het probleem (tenzij je echt ondervoed bent).
Het probleem zit hem zoals je als zegt in het zuurstof.
Voor het vrijmaken van energie (in de vorm van ATP) uit glucose is veel zuurstof nodig. Als je een tijdje op je maximale niveau sport dan heeft je spier elke keer net iets te weinig zuurstof. Op een gegeven moment kan hij dan niet genoeg energie maken met zuurstof (aerobe verbranding), maar dan gaat hij ook energie maken zonder zuurstof (anaerobe verbranding), hierbij krijgt je spier ook een beetje energie. (voordeel: je hebt geen zuurstof nodig), (nadeel: je krijgt maar weinig energie + er komt melkzuur vrij). Dit melkzuur zorgt ervoor dat je spieren moe worden of dat je zelfs kramp krijgt.
Als je dan stopt met sporten krijg je weer genoeg zuurstof en ga je het melkzuur weer afbreken.

Toegevoegd na 5 minuten:
Kleine toevoeging:

De zuurstof voorziening van je spier bestaat uit 3 schakels. Als je spieren te weinig zuurstof krijgen is een van deze 3 schakels aan zijn maximum gekomen. (als je deze zwakste schakel traint krijg je een betere conditie)

- Je longen. Deze zijn meestal niet het probleem en kunnen als je moe bent wel genoeg zuurstof opnemen.
Alleen bij bepaalde ziektes (bijv. COPD) is dit de zwakste schakel.

-Je hart. Deze zit op een gegeven moment aan zijn maximum van bloed rondpompen (naar de spieren) . Als je veel traint krijg je een betere conditie en kan o.a. je hart beter pompen.

-Je spier (+ bloedvaten) als je meer traint krijg je meer bloedvaten in je spier en meer mitochondrien (energie fabriekjes).