Как установил И.М. Сеченов, при всякой физической или умственной работе в деятельность вступают так называемые рабочие органы и функции: центральная нервная система (главный регулятор поведения и состояния) и мышечные (рабочие) движения. Одновременно он подчеркивал, что в любой физической работе всегда присутствует определенный элемент умственной деятельности, а также вегетативный компонент рабочих движений, который обеспечивает центральную нервную систему, скелетные мышцы и вегетативные органы энергетическими веществами, кислородом и регулирует выведение продуктов метаболизма и избыточного тепла.

В соответствии с учением И.П. Павлова о высшей нервной деятельности рабочие движения стали рассматриваться как сложные условно-двигательные рефлексы, а рабочие навыки – как функциональные системы, состоящие из рабочих движений. Эта система – внутренний стереотип, внешне реализующийся в двигательном и вегетативном стереотипах. Деятельность корковых клеток головного мозга во время выполнения человеком работы заключается в ритмическом чередовании в них возбуждения и внутреннего торможения. При интенсивной ритмической или длительной тонической деятельности корковых клеток головного мозга, в первую очередь, истощается и ослабевает процесс внутреннего торможения, так как он является менее устойчивым, чем процесс возбуждения. Ослабление внутреннего торможения ведет к нарушению уравновешенности двух нервных процессов и к так называемому дефициту внутреннего торможения, к изменениям нервной координации, а следовательно, и к нарушениям двигательной координации, лежащей в основе рабочих движений. Вследствие ослабления внутреннего торможения возбуждение может широко иррадиировать по двигательной зоне коры головного мозга. Как следствие этого в деятельность утомленного человека вовлекаются мышцы, функционирование которых для выполнения конкретной работы необязательно, что приводит к нарушению двигательных актов и снижению работоспособности.