Эффективным средством борьбы с мышечным перенапряжением и как следствие этого возникновением профессиональной заболеваемости опорно-двигательного аппарата в современном производстве является научно обоснованная профилактика мышечного утомления. Она невозможна без ясного представления о механизмах мышечного утомления, а также причинах и особенностях его появления у работников тех профессий, среди которых отмечены случаи профессиональной патологии (операторы, наборщики типографий, кассиры, пианисты, контролеры-сортировщики, укладчики и изолировщики и т. д.).

Под термином «утомление» обычно понимают временное снижение работоспособности, вызванное той или иной трудовой деятельностью. Физиологи с давних пор пытались дать ответ на вопрос о сущности и механизмах утомления. В прошлом веке основным объектом физиологического исследования была отдельная мышца, выделенная из организма животного. В результате этого физиологи пытались объяснить утомление в целостном работающем организме закономерностями, обнаруженными на изолированных мышцах. В соответствии с этим наибольшее распространение получили теории, рассматривающие утомление как результат нарушения обменных процессов в работающей мышце. Авторы этих теорий указывали лишь на различные конкретные причины нарушения обменных процессов: истощение энергетических запасов, засорение продуктами жизнедеятельности, удушение за счет недостатка кислорода. Все эти теории не выдержали экспериментальной проверки и были оставлены.

В противоположность крайним точкам зрения «старых» физиологов многие исследователи природы двигательного утомления пришли к выводу о сложном взаимодействии при развитии утомления в центральной нервной системе с процессами, происходящими на периферии В рамках этого взаимодействия определяются роль и значение различных отделов нервно-мышечной системы человека в динамике утомления и характер сдвигов в функциональном состоянии ее отделов.

В исследованиях на нервно-мышечных препаратах животных выявлена неодинаковая работоспособность отдельных звеньев периферического нервно-мышечного аппарата. Наиболее работоспособными звеньями, функциональные изменения в которых, по-видимому, относительно мало влияют на уменьшение мышечной работоспособности в естественных условиях, являются прежде всего магистральные аксоны, способные проводить большое количество импульсов с частотой, гораздо большей, чем максимальная частота импульсации мотонейронов (Н. Е. Введенский), а также собственные сократительные элементы мышцы — миофибриллы, сохраняющие способность к сокращению после утомления других звеньев. Что касается других звеньев — концевых разветвлений аксона, нервно-мышечных синапсов, поверхностной мембраны и саркоплазматического ретикулума, то в зависимости от различных условий, а именно от частоты раздражения (в естественных условиях — от частоты импульсации мотонейронов), длительности работы, состава окружающей и внутренней среды, относительная работоспособность каждого из этих звеньев может быть разной .