По мере развития физиологической науки отдельные исследователи, особенно в XVIII и в первой половине XIX в., пытались затрагивать проблему утомления, но такие работы были единичными. Физиологические исследования процессов утомления развернулись в основном с середины XIX в., в ходе которых сразу же обрисовались две основные теории: гуморально-локалистическая (периферическая) и центрально-нервная [В. В. Розенблат, 1975].
Исходной позицией гуморально-локалистической теории, сторонниками которой были преимущественно зарубежные ученые, является представление об утомлении как мышечной слабости и усталости, то есть о процессах, происходящих под влиянием работы, прежде всего в самой мышце. В исследованиях А. А. Ухтомского была дана не только глубокая критика гуморально-локалистических теорий утомления, но и показана огромная роль центральной нервной системы в наступлении утомления.
Появление центрально-нервной теории утомления связано с работами великих отечественных физиологов И. М. Сеченова и И. П. Павлова, их учеников и последователей. Суть ее состоит в проявлении запредельного торможения в нервных клетках на различных уровнях ЦНС при выполнении напряженной мышечной работы. Разработка этой теории явилась важным шагом в раскрытии механизмов, предохраняющих нервную систему, а через нее весь организм, от истощения, результатом которого может стать переутомление, перенапряжение и перетренированность.
Значительный вклад в изучение проблемы утомления внес В. В. Розенблат (1975). Согласно разработанной им центрально-корковой теории начальным звеном утомления при мышечной работе человека являются изменения «кортикальных центров». По его мнению, уровень работоспособности мышц, связанный с настройкой их возбудимости, тонуса и упруго-вязких свойств, с состоянием кровоснабжения и трофических процессов в них, определяется уровнем работоспособности нервных центров, управляющих мышцами. Утомление корковых нервных клеток приводит, с одной стороны, к нарушению контролируемой ими сложнейшей координации процессов, а с другой – меняет характер установочных влияний коры мозга и связанных с ней нижележащих образований на исполнительные органы.
Однако центрально-нервная теория не позволяет объяснить многочисленные факты, характерные для развития утомления при напряженной мышечной деятельности. В частности, в ряде исследований показано, что даже в состоянии глубокого утомления работа может быть продолжена, если изменить ее интенсивность и особенно характер ее обеспечения при сохранении состава работающих мышц [Н. В. Зимкин, 1972; Н. И. Волков, 1974; Ю. И. Данько, 1974; В. Д. Моногаров, 1986; В. Н. Платонов, 1986; W. Hollmann, T. Hettinger, 1980]. Это, по мнению Ю. И. Данько (1972), свидетельствует о том, что в нервных центрах не наступало ни торможения, ни истощения, то есть неотъемлемых механизмов утомления согласно центрально-нервной теории. Н. И. Волков (1974) отмечает, что центрально-нервная теория мышечного утомления является модернизированным вариантом прежних локалистических концепций с той лишь разницей, что в ней центр наиболее значительных изменений, приводящих к развитию утомления, был перенесен из периферических исполнительных органов в ЦНС.
