Утомление начинается с фазы субкомпенсации, когда наступает значительное сокращение физиологических резервов и организм переходит на энергетически менее выгодные виды реакций (например, поддержание минутного объема кровотока за счет увеличения частоты сокращений сердца вместо более выгодной реакции увеличения ударного объема; осуществление двигательной реакции большим числом функциональных мышечных единиц при ослаблении силы сокращений отдельных мышечных волокон). В начальных стадиях утомления снижается эффективность деятельности, т. е. возрастает величина физиологических и психических затрат, необходимых для одного и того же двигательного акта, затем снижается и производительность организма.
При утомлении нарушаются устойчивость вегетативных функций, сила и скорость мышечного сокращения, ухудшаются регуляция функций организма, «задействованных» в конкретном двигательном акте или сумме двигательных актов. Вследствие этого замедляется темп работы, нарушаются ритмичность, точность и координация движений, для одной и той же деятельности требуются большие энергетические затраты. Повышаются пороги сенсорных систем, в процессах принятия решения доминируют готовые стереотипные формы, внимание ослаблено и переключается с трудом.
Для утомления характерны увеличение числа ошибок и изменение их структуры: в начальных фазах доминируют количественные ошибки, в последующих – появляются качественные. Развитие утомления можно в целом охарактеризовать как нарушение адекватности ответа организма требованиям, предъявляемым характером деятельности. При этом нарушаются все три основные требования адекватности: оптимальность частных реакций, лежащих в основе деятельности, и их согласование друг с другом, качественное и количественное соответствие ответа организма требованиям решаемых задач и минимизация расхода физиологических резервов.
Проблема утомления считается актуальной общебиологической проблемой, представляет большой теоретический интерес и имеет важное практическое значение для деятельности человека в труде и спорте.
Первую попытку решения проблемы утомления предпринял Г. Галилей (1564–1642 гг.), который столкнулся с этим явлением, анализируя механику работы мышц при подъеме тела по лестнице и при ходьбе. По его мнению, в разбираемом случае мышцы утомляются в связи с тем, что им приходится перемещать не только их собственный вес, но и вес остального тела. В противоположность этому сердце имеет дело только с собственным весом, и оно неутомимо.
