Утомление мышц при их работе — это одно из самых обычных явлений, хорошо знакомое каждому человеку. Тем более удивительным является то, что лишь сравнительно недавно стали намечаться пути к пониманию природы утомления. Раньше ученые думали, что причинами утомления являются накапливающиеся в мышце метаболиты, в частности молочная кислота. До сих пор такие представления можно нередко встретить в книгах.
Между тем еще в конце прошлого века замечательный итальянский физиолог Анджело Мосса обратил внимание на роль состояния нервной системы в развитии мышечного утомления человека. Сконструированный им прибор — эрограф (от греч. ergon — работа, grapho — пишу) — позволял изучать работу мышц, сгибающих кисть руки. Особенно важную роль сыграли исследования И. М. Сеченова, который в 1903 году опытами глубоко обосновал представление о том, что в ходе мышечной работы утомляются прежде всего не мышцы, а гораздо более хрупкие и легче истощаемые нервные центры. В дальнейшем рядом исследований советских ученых этот взгляд был подтвержден и развит. Многие физиологи, изучающие проблему утомления, в том числе и автор этой книги, считают теперь, что правильнее всего самое утомляемое звено нервно-мышечного аппарата видеть в высших отделах центральной нервной системы, а именно в корковых центрах. Именно корковые клетки, утомляясь в первую очередь, обусловливают падение работоспособности мышц.
Конечно, на первый взгляд кажется чрезвычайно странным, как можно считать, что утомляется прежде всего мозг, а не мышцы, хотя усталость-то мы чувствуем именно в мышцах!
Во время нейрохирургических операций обезболивание проводится только при разрезе кожи, трепанации черепа и вскрытии мозговых оболочек. Манипуляции на мозговой ткани обезболивания не требуют, и это очень важно, ибо хирург может, беседуя с больным, контролировать свои действия. Если больной перестает отвечать на вопросы, теряет сознание, хирургу ясно, что он задел жизненно важный центр мозга; ошибка моментально исправляется. В ходе подобных операций, раздражая кисточкой определенный участок коры мозга, спрашивают больного, что он ощущает. Если касаются затылочной области, где лежат зрительные центры, больной может ответить: «У меня из глаз искры посыпались». При раздражении теменной области, связанной с кожной чувствительностью, больной может сказать: «Вы щекочете мне пятку» или «Вы ущипнули меня за шею». Иными словами, человек ощущает прикосновение не к мозгу, а к той части тела, за которую отвечает данный пункт мозга. Не приходится поэтому удивляться, что при утомлении нервного центра, управляющего бицепсом плеча, мы ощущаем усталость в мышце, а не в голове. «Источник ощущения усталости, — писал И. М. Сеченов, — помещают обыкновенно в работающие мышцы; я же помещаю его... исключительно в центральную нервную систему».
Опыты подтверждают ведущую роль высших отделов мозга в утомлении при мышечной работе человека. Так, при полном утомлении, когда человек больше не может произвести определенное движение, раздражение электрическим током самой мышцы вызывает еще достаточно сильные сокращения ее. Значит, мышца еще может работать, но мозг уже не может управлять ею.