Субъективное переживание человеком утомления называется усталостью. Физиологическая сущность усталости заключается в сигнализации организма о необходимости прекратить или снизить интенсивность работы, для того чтобы избежать расстройства функций нервных клеток. Однако далеко не всегда чувство усталости соответствует степени утомления. Человек в состоянии утомления может и не чувствовать усталости под влиянием эмоционального возбуждения, опасности, интереса к выполняемой работе, чувства долга, ответственности за порученное дело. Именно по этой причине водитель в продолжительном рейсе испытывает чувство усталости в меньшей степени, чем сидящий рядом пассажир, хотя длительное управление автомобилем, естественно, приводит к большему утомлению водителя, чем бездействующего пассажира.

Психическая деятельность водителя стимулируется поступающей информацией. Для оптимального протекания психических процессов необходим оптимальный уровень информационной нагрузки. Избыток или недостаток информации способствует развитию утомления. Имеет также значение и характер поступающей информации. При управлении автомобилем в условиях, когда на дороге нет других участников движения и ландшафт однообразен, водитель быстрее почувствует усталость, чем при управлении автомобилем в условиях интенсивного городского движения. В монотонной обстановке, при недостатке информации или вынужденной бездеятельности чувство усталости может возникнуть быстрее, чем при активной напряженной работе, хотя объективных признаков утомления при этом еще может и не быть.

Работами отечественных физиологов - И. М. Сеченова,

Н.Е. Введенского, И. П. Павлова, А. А. Ухтомского - была установлена ведущая роль в развитии утомления нервной системы и прежде всего головного мозга, клетки которого утомляются значительно быстрее, чем работающие мышцы. Впервые это было продемонстрировано И. М. Сеченовым в оригинальном эксперименте. Испытуемый при сгибании указательного пальца в заданном ритме, поднимал груз на определенную высоту. В результате развивающегося утомления высота подъема груза через некоторое время уменьшалась, а затем наступал момент, когда испытуемый совсем не мог поднять груз. При этом он чувствовал сильное утомление мышц работавшего пальца и, естественно, считал, что утомление развилось в них. Далее, в момент, когда он не мог поднять груз, через мышцы работавшего пальца пропускали электрический ток, который вызывал сокращение мышц в том же ритме, что приводило к поднятию груза. Естественно, можно было предположить, что после отключения тока дополнительно поработавшие мышцы в результате еще большего утомления сокращаться не будут. Однако, когда отключили ток, испытуемый опять стал легко в том же темпе поднимать груз. Объясняется это тем, что во время работы утомление быстрее развилось не в самих мышцах, а в нервных центрах, которые посылали к этим мышцам импульсы. Во время сокращения мышц электрическим током нервные клетки этих центров отдохнули, работоспособность их восстановилась и они опять стали посылать импульсы к мышцам. Таким образом, быстрее всего утомляются нервные клетки коры головного мозга, затем утомляются мышцы и наименьшей утомляемостью обладают нервы, по которым передаются нервные импульсы.