Отдельно приходится рассматривать затраты, вызванные статическими усилиями — при удержании груза, поддержании определенной позы и пр. При неподвижном положении тела нельзя рассчитать внешнюю механическую работу по описанному выше способу. Вместе с тем мышцы, удерживающие определенное положение тела, особенно при внешней нагрузке, разумеется, затрачивают энергию. Расход энергии при этом не велик, увеличивается лишь на десятки процентов по сравнению с уровнем покоя, в то время как при динамической работе увеличивается в несколько раз, т. е. на сотни процентов. Нагрузка, какую составляют для работающего человека статические усилия, не может быть поэтому охарактеризована только величиной затрат энергии. Утомление при статических мышечных усилиях наступает относительно быстро, быстрее чем при динамической работе, сходной по величине механических усилий. Это обусловлено как особенностями центральной регуляции, так и своеобразием кровообращения через работающие мышцы. Однако энергетическая характеристика статических усилий не может быть использована для их оценки. Длительное время удается выполнять статические мышечные усилия лишь в том случае, если они очень невелики, не более 7—8% или, по другим данным, не более 20% от максимальных величин,, доступных для работающих групп мышц [Kobryn U. et al., 1978; Крамер и др., 1979]. Статические усилия более высокого уровня могут выполняться длительно, только если проделывать их с регулярными перерывами.
При изучении газообмена расчет затрат энергии проводится по так называемому кислородному запросу, т. е. по тому, насколько увеличивается потребление кислорода под влиянием данной работы. При этом допускается, что исходный дорабочий уровень газообмена может быть принят за точку отсчета. Такой прием оказывается вполне удовлетворительным при тяжелом физическом труде, когда газообмен увеличивается в несколько раз по сравнению с его дорабочим уровнем. При легких работах, увеличивающих газообмен лишь на десятки процентов, расчеты становятся менее точными вследствие вариабильности дорабочего уровня.
В начальный период работы, называемый периодом врабаты-вания, газообмен увеличивается в течение 1—2, а иногда 3—• 5 мин и более, постепенно достигая уровня, соответствующего интенсивности выполняемой работы. При стационарном режиме работы и в определенном диапазоне ее мощности, увеличение газообмена прямо пропорционально величине механической работы. Если работа очень велика, потребление кислорода достигает предела, индивидуально различного у разных лиц. Тогда работа может продолжаться некоторое время благодаря анаэробным механизмам освобождения энергии и возникновению кислородного долга.
В первые минуты, пока потребление кислорода еще не обеспечивает нужд работающего организма, биохимические превращения протекают в большей или меньшей мере анаэробно. При продолжении работы в условиях своевременной и достаточной доставки кислорода затраты энергии обеспечиваются за счет окислительных реакций. Накопленные вначале продукты анаэробного обмена могут быть тогда полностью или частично окислены и вследствие этого дефицит кислорода, образовавшийся в первые минуты, может быть погашен полностью или частично, при продолжении работы. Работу, при которой потребность в кислороде удовлетворяется полностью, принято называть работой в устойчивом состоянии. При такой интенсивности можно работать без отдыха десятки минут или даже целые часы. Если потребление кислорода достигает возможного предела, его уровень также оказывается постоянным, хотя бы в течение нескольких минут, но уже не обеспечивает потребностей организма. Внешне это также выглядит устойчивым состоянием, но оно является лишь кажущимся, мнимым, так как по ходу такой интенсивной работы в организме накапливаются в большом количестве недоокисленные продукты обмена веществ и это приводит к необходимости быстро прекратить работу или снизить ее темп.