После интенсивных тренировок вечером тяжело заснуть, хотя организм устал, почему так происходит?

Интенсивные тренировки часто не ведут к усталости всего организма. Скорее к обще-системному не локализуемому ощущению усталости ведут длительные мало-интенсивные тренировки типа равномерного длительного бега или ходьбы в гору с рюкзаком (турпоход). На фоне такой усталости падаешь как убитый и засыпаешь мгновенно. Интенсивные тренировки скорее ведут к локальным перетренам отдельных мышц и болевым ощущения локализуемым в мышцах, суставах и связках. Болевые сигналы от локально перетренерованных мышц образуют очаги возбуждения в мозге и, вероятно, именно это мешает заснуть.

Происходит перевозбуждение ЦНС через нарушение алгоритмов торможения и возбуждения, что ведет к нарушению сна.

Поэтому и тяжело что устал. Гормональная система "упала". Перетрен. С тренировки надо уходить свежим. Лучше не доработать чем переработать. Если конечно натурально заниматься.