Согласно локалистическим теориям, предполагается, что действие факторов, вызывающих утомление, происходит с самого начала работы. В действительности работа, по сути, является одним из ведущих факторов совершенствования функциональных систем организма, если, конечно, она рационально дозируется и соответствует их возможностям. Только превышение рабочей нагрузки индивидуальных ресурсов человека – его профессиональной подготовленности, состоянию физиологических и психических функций – приводит к развитию утомления.
Существенным недостатком этих теорий является недооценка исключительной роли центральной нервной системы в развитии утомления. Отдельные факты ее значения в механизмах утомления были известны давно, но создать цельное представление о центрально-корковой природе утомления стало возможным благодаря работам И.М. Сеченова, И.П. Павлова, Н.Е. Введенского, А.А. Ухтомского.
Известно, что работа является мощным стимулятором, фактором совершенствования соматических и вегетативных функций, обеспечивающих тренированность организма и повышение его резервных возможностей. В частности, В.М. Виноградов в 1958 г. писал: «Для всех локалистических теорий… характерно пренебрежение ролью той системы, которая согласует, координирует работу частей и функций организма, – ролью нервной системы. И нельзя сказать, что в распоряжении физиологии не было достаточно убедительных фактов, говорящих об исключительном значении центральной нервной системы в развитии утомления» (Виноградов, 1958, с. 343). При этом он ссылается на работы итальянского физиолога А. Моссо (1893), который отмечал, что существует единая в своем проявлении усталость, а именно нервная, потому что она является во всех случаях преобладающим и определяющим явлением. Даже мышечная усталость в основе своей обусловливается истощением нервной системы.
Когда в конце 1980-х годов А. Моссо предложил свой эргограф, в связи с чем стали широко проводиться исследования на человеке, толкование получаемых данных шло по тому же гуморально-локалистическому руслу. Наибольшее распространение имела «периферическая» теория Дж. Иотейко (Joteyko, 1920), который считал, что в ходе работы утомляются нервные центры, хотя в первую очередь страдают периферические аппараты. Падение их работоспособности вызывает необходимость более сильных нервных импульсов, в результате чего вторично могут истощаться двигательные нервные центры.
Сторонником «периферической» теории был и датский физиолог Д. Линдгард (Lindhard, 1920), много работавший в области физиологии физических упражнений. Он развил представления о том, что общеизвестная наибольшая «утомительность» статических напряжений по сравнению с динамической работой обусловлена быстрым накоплением в непрерывно сокращающихся мышцах молочной кислоты из-за пережатия вен напряженными мышечными волокнами.
1.2. Исследования роли ЦНС в развитии утомления
С началом исследований проблемы утомления стали возникать представления о роли в этом процессе нервной системы. Основоположником этих представлений иногда считают А. Моссо. Зарубежные авторы часто говорят о борьбе «центральной» теории А. Моссо и «периферической» теории Дж. Иотейко, однако позиции первого были все же недостаточно последовательными.
В отличие от зарубежных исследователей большинство отечественных авторов в вопросе об утомлении ориентировались на два основополагающих методологических принципа: изучение утомления на человеке и выявление роли центрально-нервных механизмов развития этого состояния.
С большой определенностью высказался в пользу центрально-нервной природы утомления И.М. Сеченов, когда он подводил итоги своим исследованиям активного отдыха, значения перерывов в работе, длительности рабочего дня, природы утомления (1935, 1945, 1952). Направление исследований с позиций нервизма было положено работами И.П. Павлова, Н.Е. Введенского, А.А. Ухтомского, В.О. Бугославского, П.А. Конопасевича, которые послужили И.М. Сеченову предпосылкой для обоснования взгляда о центральной природе утомления.
Так, Н.Е. Введенским (1885, 1952) было показано, что угнетение работоспособности может представлять не только обычное утомление, но и реакцию типа торможения, которое быстро наступает при слишком частых или сильных раздражениях.
Основываясь на теоретических взглядах классиков отечественной физиологии, Л.Л. Васильев с соавт. (1926) и М.И. Виноградов (1935) показали большую роль центрального торможения в механизме утомления при мышечной работе. В.А. Левицкий (1922, 1926) выдвинул идею о двух компонентах сознательно-волевой мышечной деятельности – корковом и вегетативном. На значение параметра лабильности, доминантных состояний и координационных отношений в центральной нервной системе в генезе утомления указал А.А. Ухтомский (1934, 1936). К.Х. Кекчеев (1949) подчеркнул значение нарушения адаптационно-трофической функции симпатической нервной системы в развитии утомления. Наука накопила громадное количество экспериментального материала, доказывающего центрально-корковую природу утомления.
В противовес гуморально-локалистическим теориям рядом физиологов были развиты оригинальные представления в области центрально-нервной теории, которые можно представить в виде четырех основных направлений.
К первому направлению следует отнести работы, в которых обосновывается большая роль процессов центрального торможения в механизме утомления при мышечной работе. Развивая положение о том, что центрально-нервный механизм трудовых процессов есть доминанта Ухтомского, Л.Л. Васильев с соавт. (1926) экспериментально обосновали положение о торможении как факторе утомления. По Л.Л. Васильеву, торможение наступает вследствие затухания доминанты, воздействия центростремительных импульсов работающих мышц, влияния на нервные центры биохимических сдвигов в крови при работе.
Второе направление связано с работами В.А. Левицкого (1922, 1926), который строит свою концепцию центрального утомления, исходя из того бесспорного факта, что сознательно-волевая мышечная деятельность человека несравненно более утомительна, чем аналогичная деятельность без контроля сознания. Этот факт, по В.А. Левицкому, может послужить ключом для понимания центрального механизма утомления.
Теория В.А. Левицкого была подвергнута критике за умозрительность, за утверждение автора о полной автономности коры головного мозга и вегетативной нервной системы в механизмах утомления. Однако его заслугой явилось утверждение о роли сознательно волевой, т. е. сугубо корковой, в регуляции мышечной деятельности и о защитной биологической роли утомления.
Третье направление работ отечественных физиологов в области теории утомления связано с именем А.А. Ухтомского (1927, 1934, 1936). Он самым решительным образом протестовал против отождествления утомления с торможением. По его мнению, утомление есть не защитная реакция и вообще не нормальное состояние, а «дефектное состояние» ткани. Он утверждал, что нельзя локализовать утомление в одном определенном звене и выдвинул положение о роли расстройства координации различных процессов и, в частности, о значении изменения лабильности нервных процессов в развитии утомления.
Данное направление стало ведущим у отечественных исследователей, занимающихся проблемой утомления. О наличии многообразных механизмов утомления при доминирующей роли центральной нервной системы свидетельствуют работы Д.И. Шатенштейна (1936, 1939) и его учеников, а также Г.П. Конради, А.Д. Слоним и B.C. Фарфель (1935).
Четвертое направление исследований в области центрально-нервной теории мышечного утомления и отдыха было развито К.Х. Кекчеевым (1947, 1949), который рассматривал механизм утомления как проявление понижения адаптационно-трофических влияний на центральную нервную систему в силу диффузного вегетативного рефлекса. Причиной такого рефлекса автор считал длительный поток центростремительных импульсов от проприорецепторов работающих мышц.
Таким образом, отечественными физиологами был создан ряд оригинальных направлений в области центрально-нервной теории утомления. Глубокий анализ этих работ и результаты исследований утомления с позиций нервизма представлены в трудах М.Е. Маршака (1934, 1946), B.C. Фарфеля (1948), Д.Е. Розенблюма (1947), А.Н. Крестовникова (1951), И.А. Кулака (1953) и В.В. Розенблата (1958, 1961, 1975).
Большое значение для понимания механизмов утомления имеют работы П.К. Анохина (1975), посвященные обоснованию теории функциональных систем, позволившей объяснить физиологическую сущность произвольной деятельности человека, установить основные принципы регуляции физиологических функций. В соответствии с теорией функциональных систем стало возможным понять сущность работоспособности человека как одного из видов саморегулирующихся процессов. Работоспособность можно рассматривать как своеобразную индивидуальную «физиологическую константу», которая отражает, в частности, процессы восстановления энергетических ресурсов, израсходованных во время работы. В этой связи, по мнению Н.И. Фролова с соавт. (1992), утомление следует рассматривать как своеобразный регулятор расхода энергетических веществ и катализатор восстановительных процессов функциональной системы.
