Фізіологія стомлення вивчається вченими з давніх пір. У минулому столітті багато, головним чином зарубіжні вчені, займаючись вивченням стомлення, намагалися вирішити цю складну проблему, проводячи свої дослідження не на цілому організмі, а на окремих органах, найчастіше на м'язі. Головну причину стомлення вони бачили в тих процесах, які мають місце у працюючому м'язі. Та й як можна, міркували вони, вивчати стомлення, не звертаючи основну увагу на цей важливий виконавчий орган. Стомлення, на їхню думку, насамперед, пов'язувалось з м'язовою діяльністю. Виходячи з цього, закордонні фізіологи стали посилено вивчати стомлення м'яза. Для цього вони вирізали з організму невелику м'яз і, створивши їй штучні умови живлення (фізіологічний розчин), довгий час дратували її слабким електричним струмом. Після безперервних скорочень - «роботи» м'язи досліджувалися ті біохімічні зміни, які в ній спостерігалися. Виходячи з отриманих таким чином окремих фактів, зарубіжні вчені створювали теорії, які потім переносились з маленькою понівеченою м'язи на цілий організм.
Одна з цих теорій - «теорія виснаження» Шиффа - казала, що м'яз стомлюється по мірі виснаження поживних речовин, потребляющихся нею при роботі. Під час відпочинку ці речовини як би знову виробляються в м'язі і відновлюють її робочий стан.
Працює м'яз при цьому уподібнювалася печі, в якої вичерпувався запас дров. Однак біохімічними дослідженнями було доведено, що ті малопомітні зрушення у вмісті поживних речовин, які спостерігаються при стомленні м'язи, аж ніяк не можуть говорити про виснаження. Стомлення настає ще задовго до того, як можна було б говорити про виснаження поживних речовин у м'язах.
Інша теорія - «теорія задушення» Ферворна - пов'язувала стомлення з порушенням процесів окислення. Адже кожне м'язове зусилля пов'язано з посиленням дихальних процесів, з посиленням споживання м'язами кисню. Ця теорія як би говорила: «Дрова в печі є, але немає кисню для їх спалювання». Однак було з'ясовано, що і в безкисневому середовищі м'язи також можуть працювати.
Третя теорія - теорія забруднення Пфлюгера - стверджувала, що стомлення відбувається внаслідок засмічення крові продуктами розпаду поживних речовин. Про неї, вживаючи знову-таки образне порівняння з дровами і піччю, яке зазвичай на своїх лекціях наводив акад. А. А. Ухтомський, можна сказати: «Дрова є, але вони підмочені». Цю теорію здавалося б підтверджував наступний цікавий досвід, поставлений, правда, вже на цілому організмі. У дуже втомленою собаки брали кров і впорскували її собаці бадьорою і нормальної - остання швидко утомлялась. Можна було вважати, що з кров'ю стомленої собаки здорової собаці вводилися якісь «продукти стомлення», якісь «речовини стомлення». Однак виявилося, що навіть найбільш безневинні білки курячого яйця, будучи введені в кров ссавця, можуть викликати яскраву картину стомлення.
Автори цих та інших подібних теорій (а їх було, та й зараз в зарубіжній фізіології існує чимало) бачили основну причину стомлення в певних зрушення, що відбуваються безпосередньо в рідкому (гуморальної) середовищі організму. Вони були прихильниками так званої гуморальної (від слова «гумор»- рідина) теорії. Згідно цієї теорії, всі основні регуляції у тваринному організмі здійснюються тільки по крові і лімфатичному руслу. Прихильники цієї теорії абсолютно зводили нанівець значення нервової системи як регулюючої системи організму. Гуморальна теорія, висунута зарубіжної наукою, є наочним прикладом метафізичного мислення у фізіології, ізольовано і односторонньо розглядає діяльність цілого організму. Гуморальна теорія - дітище аналітичної фізіології.
Те, що причина втоми криється зовсім не у виснаженні, не в недоліку кисню, не в засміченні м'язи продуктами обміну, видно з наступного досвіду, пройденого російським ученим Б. О. Богуславським.
Богуславський записував м'язову роботу пальця на спеціальному приладі, який слугує для визначення м'язового стомлення - эргографе (рис. 1).
Эргограф складається з гирі, шнура з блоком і петлі. Петля надівається на палець, який випробуваний мірно згинає кожну секунду, шнур при згині пальця підтягується, і вантаж підіймається догори. До шнура прироблений спеціальний писчик (пір'їнка), кінець якої злегка стосується закопчена папери, намотаною на що обертається навколо вертикальної осі барабан (кімограф). Випробуваний сидить за эргографом, рука його міцно закріплена в спеціальних затискачах, палець згинається в такт метроному (відмітчик ритму, що вживається у фізіології і при заняттях музикою). На закопчена папері при кожному згині пальця вимальовуються писчиком певні лінії. Нарешті, настає момент, коли випробуваний уже не може пошевельнуть пальцем, - писчик зупиняється. У цей момент крайнього стомлення пальця Богуславський прикладав електроди (з невеликим струмом) до того місця правої руки, де проходить нерв, який входить у м'яз працює пальця, і дратував цей нерв електричним струмом у тому ж робочому ритмі, в якому палець згинався до стомлення. Виявилося, що палець при цьому знову починав працювати, а стомлення як би пропадало. Богуславський звідси зробив висновок, що відновлення м'язової активності працюючого пальця при електричному подразненні нерва свідчить про неможливість уявити собі м'язове стомлення тільки як гуморальну, без зв'язку його з нервовою системою. Однак, якщо до стомлення має відношення нервова система, то які саме її елементи - самі нервові провідники (нерви) або нервові клітини?
