7.1 Развитие взглядов на природу утомления

Целенаправленное исследование природы утомления при физической работе было начато еще в середине XIX века. Физиологи тех времен работали, как правило, с изолирован­ными мышцами. Воздействуя на препарат в основном ме­ханическими и электрическими раздражителями, и добива­ясь полного или частичного утомления препарата (мышца не отвечает на раздражители), исследователи искали и нахо­дили причину утомления либо в самой мышце, либо (в слу­чае использования нервно-мышечного препарата) в мионевральном синапсе. Рассматривая историю вопроса, В.В.Розенблат /1975/ выделяет целую группу теорий, базирующих­ся на исследованиях изолированных мышц, обозначая ее как группу гуморально-локалистических теорий. Одна из них — теория истощения Шиффа /1868/, базировалась на факте сни­жения запасов гликогена в утомляемой мышце. Другая — те­ория отравления Пфлюгера /1872/, связывала развивающе­еся утомление с недопустимым (отравляющим) возрастани­ем в мышце продуктов метаболизма, в частности молочной кислоты. Ферворном /1901/ была предложена модель разви­тия утомления в связи с недостатком кислорода в мышце (теория удушения). Подобный взгляд на природу утомления вполне обоснован с позиций аналитической физиологии кон­ца XIX - начала XX века. Тем более, что факты, лежащие в основе такой трактовки утомления, не вызывают сомнения. Работы последующих лет, вплоть до новейших, нисколько не отрицают наличия тех сдвигов в метаболических показа­телях, которые описаны физиологами прошлого. И сегодня вряд ли кто рискнет утверждать, что изменения в метабо­лизме работающих мышц не имеют отношения к процессу утомления организма. Речь скорее идет об удельном весе этих сдвигов в целостной реакции организма на физическую работу, а также об их месте в динамике развития процесса утомления.

Другая группа теорий, названная В.В.Розенблатом как центрально-нервная, связывает механизмы утомления со структурами центральной нервной системы. Одним из ос­нователей центрально-нервной теории утомления является А. Массо. В изданной им в 1893 году монографии "Усталость" и в более ранних работах впервые приводятся результаты изучения мышечной деятельности на человеке и показана роль центральных механизмов в формировании состояния утомления. Проблемы утомления разрабатывались в это же время И.М. Сеченовым. Основатель теории нервизма внес существенный вклад в физиологию труда не только тем, что обосновал роль центральной нервной системы в форми­ровании состояния утомления при физической работе, но и тем, что одним из первых (после А.Массо) применил в изучении процессов мышечной деятельности разработанный им плечевой эргограф, где имитировалась работа руки при "пи­лящих" движениях. Именно с помощью эргографа И.М.Се­ченовым были получены известные факты более быстрого восстановления работоспособности утомленной руки в ус­ловиях нагрузки на другие мышцы. Этот феномен был обоз­начен как феномен "активного" отдыха. И.М.Сеченов связы­вал феномен "активного" отдыха с активацией утомленных центров потоком афферентных импульсов от других мышц, т.е. через другие нервные центры.

Розенблат В.В /1975, 1983/ выделяет четыре основных направления в рамках центрально-нервной теории. Разра­ботка первого направления связана в первую очередь с име­нем Васильева Л.Л. и Виноградова М.И. . Здесь ведущая роль в развитии утомления отводится процессам торможе­ния в центральной нервной системе. В качестве основных факторов, обуславливающих это тормозное состояние, выс­тупают затухание рабочей доминанты, чрезмерный афферен­тный поток от работающих мышц и влияние на нервные цен­тры биохимических сдвигов в крови, возникающих при актив­ной мышечной работе. Представители второго направле­ния /Левицкий В.А., 1926/ центрально-нервной теории утом­ления связывают его развитие с возникновением дисбалан­са во взаимодействии коры больших полушарий и центров вегетативной нервной системы. При этом центры вегетатив­ного обеспечения деятельности выступают в качестве за­щитных по отношению к коре и исполнительным органам, по­сылая к ним тормозные сигналы, предупреждая, таким об­разом, возможные нежелательные последствия чрезмерной физической нагрузки. Иными словами, речь идет о "колли­зии между сознательно - волевой и автономно - вегетативной сферами" /Розенблат В.В., 1983, 230с./. Третье направление, имеющее наибольшее число сторонников, разрабатывает­ся с позиции теории доминанты А.А. Ухтомского. В основе утомления приверженцы этого подхода видят нарушения ко­ординации процессов, обеспечивающих деятельное состоя­ние, и в первую очередь — в центральной нервной системе.

В работе "Современное состояние проблемы утомления" /1934/ Ухтомский А.А. писал: "Роль прежних теоретических факторов утомления (истощения, задушения, засорения, ра­бочего ритма) приобретает более конкретную характеристи­ку в свете новых данных о метаболизме в тканях. Каждый из этих факторов может принимать участие в образовании синд­рома утомления, и ни в одном из них нельзя видеть исключи­тельную причину утомления" Таким образом, подчеркивается множественность механизмов утомления при ведущей роли ЦНС. Четвертое направление /Кекчеев К.Х./ рассматривает развитие мышечного утомления в связи с ослаблением адап­тационно-трофического влияния симпатической на сомати­ческую нервную систему. Этот взгляд на природу утомления сходен с подходом Левицкого В.А.. Самим же В. В. Розенблатом предложена центрально-корковая теория мышечного утом­ления человека. Автор полагает, что первичное звено утом­ления следует искать в корковом конце двигательного анали­затора, отмечая при этом, что сдвиги во всех других звеньях двигательной системы и иных системах организма являются вторичными. По В.В.Розенблату, эти вторично возникшие из­менения в вегетативной, эндокринной и мышечной системах, сопровождающиеся изменением биохимических параметров, в свою очередь влияют на первичное звено утомления (двигательную кору и двигательные центры ЦНС), усугубляя состояние последних. Виноградов М.И. /1958, 1966/ также вы­деляет два вида утомления — первичное и вторичное. По М.И. Виноградову, первичное, остро возникающее утомление, раз­вивается вследствие непривычной или чрезмерной работы, а вторичное (медленно развивающееся) — как результат хотя и привычной, но длительной активности. Он меньшее значе­ние придает биохимическим сдвигам в работающем организ­ме, связывая развитие и первичного, и вторичного утомления с процессами дезорганизации преимущественно в централь­ной нервной системе.

После выхода монографии Розенблата В.В. в 1975 году вопрос о первичном звене в процессе утомления и о проти­воречиях между гуморально-локалистическим и центрально - нервным направлениями в литературе не дискутируется. Признано, что в различных условиях деятельности вес тех или иных факторов может изменяться.

Приведенные выше теории и подходы касались в ос­новном причин и механизмов развития утомления при физи­ческой работе. Это связано с объективными обстоятельст­вами — уровнем развития научных знаний и методов ис­следования, и возможностью с высокой точностью определить тяжесть и напряженность физического труда, распростра­ненностью тяжелого физического труда в сфере производст­ва, самим характером производства.

В 40-50-х годах начинается систематическое исследова­ние утомления при умственном, интеллектуальном труде. Ис­следователи, развивавшие центрально-нервный подход к при­роде утомления, отмечали черты сходства проявлений фи­зиологических сдвигов при физическом и нефизическом тру­де. В частности, Виноградов М.И. /1966/ отмечал: "... если пользоваться обычно применяемыми методами исследова­ний умственного труда, то трудно обнаружить в них особо резкие отличия от физиологических характеристик физиче­ского труда — разница обычно только в глубине тех или иных рабочих изменений" (стр.230). Он полагал, что важней­шее отличие умственного и физического труда (и развиваю­щегося утомления) заключается в том, что в первом случае имеет место "постоянная изменчивость центрально-нервной регуляции". Говоря другими словами, речь идет о сложном и изменчивом алгоритме деятельности. В случае же физиче­ского труда, центрально-нервная регуляция связана с авто­матизацией функциональных отправлений и периодиче­ской, повторяющейся мышечной активностью. При умствен­ной деятельности на первый план выступает, таким обра­зом, не активная мышечная работа и связанное с этим уси­ление энерготрат, а изменения в ЦНС, обусловленные нап­ряжением высших функций. Речь идет о зрительной и слухо­вой функциях, о тонкой сенсомоторной координации, про­цессах приема и переработки информации, напряжении эмо­ционально - волевой сферы. Таким образом, проблема утомления при умственном труде выходит за рамки физиологии. и ее решение возможно лишь в рамках психофизиологиче­ского подхода /Кокчеев К.Х., 1927; Виноградов М.И., 1966: Навакатикян А.О., 1983, 1986/,