В чем единство нервной и гуморальной регуляции

Человеческий организм находится в постоянном взаимодействии с окружающей средой. В таком же взаимодействии находятся и процессы внутри него. Регуляция всех процессов в организме, функционирование клеток, тканей и органов контролируется нервным и гуморальным механизмами регуляции.

Зачем человеку нужны эти механизмы?

Прежде чем разобраться, как взаимодействуют нервная и гуморальная регуляции между собой, необходимо понять, а зачем они вообще нужны человеку. Неужели организм не может справиться без них?

Человек находится в постоянном взаимодействии с меняющимися факторами окружающей среды. И для нормальной жизнедеятельности ему необходимо приспосабливаться к ним. Например, при снижении температуры воздуха сосуды на периферии сужаются, чтобы уменьшить отдачу тепла через кожу. Вследствие этого предотвращается переохлаждение организма, устанавливается равновесие между продукцией и отдачей тепла.

Или, например, при употреблении пищи и раздражении вкусовых рецепторов на языке повышается слюноотделение и вырабатывается желудочный сок. Благодаря этому возможно переваривание пищи, что в свою очередь необходимо для обеспечения внутренних органов питательными веществами. И по такому же принципу регулируется функция всех внутренних органов. Поэтому нервная и гуморальная регуляции крайне важны для человеческого организма.

Особенности нервной регуляции

Чтобы понять, как нервная и гуморальная регуляция взаимодействуют между собой, нужно знать основные особенности каждой из них.

Нервная регуляция осуществляется за счет органов нервной системы: головного и спинного мозга, периферических нервов. Этот механизм осуществляется рефлекторно:

• Происходит раздражение окончания длинного отростка (аксона) нервной клетки - рецептора.
• Далее возбуждение по чувствительному аксону идет в центральную нервную систему (головной или спинной мозг).
• После обработки в центральной нервной системе импульс доходит по двигательному нервному волокну до рабочего органа, который осуществляет свою функцию.

Этот механизм называется рефлексом, а цепь, по которой проходит импульс, - рефлекторной дугой. Осуществление рефлекторной деятельности не контролируется сознанием. Все рефлексы можно разделить на безусловные, или врожденные, и условные, то есть выработанные в течение жизни.

Особенности гуморальной регуляции

Вы правильно охарактеризуете действие нервной и гуморальной регуляции, зная особенности последней.

Гуморальная регуляция осуществляется посредством жидких сред организма (крови, спинномозговой жидкости, лимфы и прочее) при помощи специальных химических веществ. Эти вещества могут как поступать из внешней среды (витамины), так и вырабатываться в самом организме (гормоны). Характерно то, что каждый гормон регулирует строго отведенный для него процесс и взаимодействует только с конкретным типом рецепторов. Органы, функцию которых регулирует гормон, называют "органами-мишенями".

Основные отличия двух механизмов регуляции

Но более полно вы охарактеризуете действие нервной и гуморальной регуляции, только выделив ряд отличий между этими двумя механизмами:

• Во-первых, нервная система распространяет свой импульс по конкретным нервам к определенному органу. Именно на функционирование этого органа она и оказывает влияние. В то время как действие гуморальной регуляции генерализовано, гормоны разносятся по всему организму.
• Во-вторых, регуляция через нервную систему включается в работу быстрее, чем через гормоны, но гормональная, в свою очередь, действует дольше.

Кроме того, есть отличия и в диагностике состояния этих механизмов. В некоторых ситуациях, чтобы понять, как взаимодействуют нервная и гуморальная регуляции, проводится диагностика функционирования каждой из этих систем. Характерно то, что диагностика состояния нервной регуляции, осуществляемая при помощи электроэнцефалографии (ЭЭГ), чаще распространена, чем анализ крови для определения уровня гормонов.

Это связано с тем, что ЭЭГ абсолютно безопасна и безболезненна, и эмоции пациента не влияют на результат. А вот при анализе крови у многих пациентов появляется страх перед уколом, что вызывает повышение концентрации в крови гормонов стресса и в итоге искажает результат.

Нервная и гуморальная регуляция: таблица

Рассмотрим наглядно основные отличия.

Нервная регуляция	Гуморальная регуляция
Регулирует функцию органов посредством центральной нервной системы	Регулирует функцию органов посредством гормонов, витаминов, концентрации кислорода и углекислого газа и других химических веществ
Быстро реагирует на изменения внешней среды	Медленно реагирует на изменения внешней среды
Ее действие быстро проходит	Действует долго
Сигнал передается через нервный импульс	Сигнал передается через гормон
Характерна как химическая передача сигнала (через синапсы, то есть соединения между нейронами), так и электрическая (по нервным волокнам)	Только химическая передача сигнала (через жидкости организма)
Как правило, ответ четко адресован в конкретный орган	Характерен генерализованный ответ (через весь организм)
Нервный сигнал распространяется через рефлекторную дугу	Гормон распространяется через кровь

В этой таблице поданы основные отличия при сравнении нервной и гуморальной регуляции, что должно упростить понимание этих двух процессов.

Пример взаимодействия

Несмотря на большой спектр различий между двумя описанными механизмами, они не работают изолированно друг от друга. Нервный механизм постоянно оказывает влияние на гуморальный, и наоборот. Чтобы лучше понять, как взаимодействуют нервная и гуморальная регуляции, приведем пример.

В головном мозге есть две структуры: гипоталамус и гипофиз. Каждая из них состоит из нервных клеток и при этом вырабатывает ряд гормонов. Между гипоталамусом и гипофизом есть прямая связь. Гипоталамус при помощи нервных импульсов, и нейрогормонов, меняет функцию гипофиза, заставляя его синтезировать биологически активные вещества. А гипофиз, в свою очередь, по механизму обратной связи меняет функцию гипоталамуса. Информация о том, что гипофиз синтезировал необходимые гормоны, поступает в гипоталамус и угнетает его функцию.

Надеемся, этот пример помог лучше понять, как взаимодействуют нервная и гуморальная регуляции, ведь эти два механизма являются основой жизнедеятельности человека.

В организме высших животных и человека в результате длительной эволюции сложилась единая нейрогуморальная система регуляции функций. Деление этой системы на нервную и гуморальную условное с целью анализа сложнейших процессов, управляющих организмом.

Ведущую роль в регуляторных реакциях играет нервная система и ее высший отдел — кора больших полушарий головного мозга. От многочисленных рецепторов, находящихся во всех органах и тканях, в нее поступает как в главный диспетчерский центр информация об окружающей среде, о внутреннем состоянии организма, всех изменениях в работе органов и систем, об изменениях в составе крови и тканевой жидкости.

Гуморальные агенты могут включаться в рефлекторные дуги как самостоятельные звенья. Такой способностью, например, обладают гормоны. Допустим, в крови животного возрос уровень глюкозы. Это вызывает возбуждение рецепторов сосудов (хеморецепторов), информация поступает в гипоталамус — отдел промежуточного мозга и в кору больших полушарий. После оценки ситуации из гипоталамуса возбуждение передается в островковый аппарат поджелудочной железы, где вырабатывается гормон инсулин. Инсулин выделяется в кровь, действует на клеточные мембраны и снижает содержание глюкозы в крови до обычного уровня. Таким образом, гормон включился в эфферентную часть рефлекторной дуги.

Однако единство нервной и гуморальной регуляции этим не ограничивается. Известно, что нервные клетки (нейроны) обладают двумя функциями: генерированием биотоков и передачей их на другие клетки, выработкой биологически активных веществ.

О том, что в нервных окончаниях выделяются химические вещества — медиаторы, было известно еще в 20-х годах XX в. Медиаторы являются химическими посредниками между эфферентными нервами и органами. Нервные окончания никогда не проникают внутрь другой клетки, а заканчиваются на небольшом расстоянии от мембраны иннервируемой клетки. Место контакта нервного окончания с другой клеткой — нервной, мышечной или секреторной — называется синапсом (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Схема строения синапса:

/ — окончание аксона с пузырьками медиатора; 2—синаптическая шель; 3— часть мембраны клетки, на которую переходит возбуждение

Синапс состоит из трех элементов: пресинаптической мембраны (часть нервного окончания), постсинаптической мембраны (часть мембраны другой клетки) и синаптической щели (пространство между пре- и постсинаптической мембранами). Передача возбуждения с нерва на орган (клетку) заключается в том, что под влиянием нервного импульса из пресинаптической мембраны выделяется медиатор, который является химическим раздражителем для постсинаптической мембраны. В результате в ней возникает возбуждение, распространяющееся по всей клетке. Самыми распространенными медиаторами являются ацетилхолин, норадреналин, адреналин и др.

Таким образом, единство нервной и гуморальной регуляции осуществляется на уровне не только нервных окончаний, но и на более высоком уровне — гипоталамо-гипофизарной системы. Регуляция всех жизненных процессов осуществляется единой нейрогумораль- ной системой, в которой ведущее значение играет центральная нервная система и ее высший отдел — кора больших полушарий.

На более простых уровнях организации живой материи — молекулярном, внутриклеточном, тканевом — большую роль играет химическая регуляция. Чем сложнее биологическая система, тем большее значение приобретает нервная регуляция, которая объединяет органы и ткани в различные системы, осуществляя функционирование организма во внешней среде как единого целого.

Организм людей – это уникальная по своему развитию и контролю система, в которой каждой клетке отведено свое место и роль. В процессе эволюции она непрерывно усложнялась, чтобы добиться преимуществ над остальными представителями природы. Так, гуморальная регуляция – с помощью жидких сред, уже не справлялась со своими обязанностями. Возникла нервная регуляция – с множеством промежуточных нейронов и отдаленных центров контроля. Однако, обе они тесно взаимодействуют для достижения жизненных целей – обеспечения постоянства и безопасности внутренней среды.

Особенности гуморальной регуляции

Механизм гуморальной регуляции функций организма осуществляется с помощью специфических химических соединений – биологических веществ. Они поступают в жидкие среды – кровь, а также лимфу, затем перемещаются к тканям и внутренним структурам. Ведущая роль при этом, безусловно, принадлежит гормонам.

Их вырабатывают особые структурные единицы – железы внутренней секреции. Как правило, они локализуют вдали от контролируемого органа. При этом благодаря гуморальной регуляции осуществляется воздействие сразу на несколько зон организма. К примеру, половое созревание, пищеварение, рост.

Тем не менее, возможности гуморальной регуляции в организме человека ограничены. Ведь она воздействует сравнительно медленно – требуется выработка химических соединений, их поступление в русло крови и достижение подконтрольной области. Действие гормона продолжительное, оно не прекращается даже при значительном снижении его концентрации. В этом основная особенность эндокринной регуляции, что актуально для сохранения постоянства внутренней среды.

В чем же суть гуморальной регуляции, можно понять на примере роста человека. По мере развития плода и формирования внутренних желез секреции, начинается выработка биологических веществ для правильного телосложения. Если гормонов в крови много – вырастет гигант, тогда как при их низкой концентрации – карлик. Приемлемый рост обеспечивается тщательно выверенным самой природой соотношением количества гормона.

То же самое можно отнести к каждой функциональной деятельности – для пищеварения это инсулин, для движения и скорости реакции – адреналин и норадреналин, для репродуктивной деятельности – половые гормоны. Все, даже самые мелкие и, на первый взгляд, незначительные изменения в организме людей, находятся под строгим гуморальным контролем.

Особенности нервной регуляции

В процессе эволюции нервная регуляция сформировалась позже – к этому были необходимы предпосылки. Так, по мнению специалистов, живым единицам уже стало не хватать только гуморальных связей между клетками. Ведь требовалось быстрее передавать получаемую информацию и реагировать на внешние и внутренние угрозы.

У людей все этапы нервной регуляции осуществляются с помощью центральных структур – головного мозга с подкорковыми ядрами, а также периферических образований – нервных сплетений. К примеру, человек опаздывает на работу и видит приближение подходящей ему электрички. Его мозг просчитывает, какое время необходимо для достижения платформы и отдает команды дыхательной, сердечнососудистой системе, а также мышцам конечностей. В итоге опаздывающий человек успевает добежать и впрыгнуть в вагон электрички.

Только нервной регуляцией, конечно, не обойтись. Она отличается нейрогуморальной направленностью. Ведь, требуется и выработка гормонов, и их влияние на функциональные возможности людей.

Взаимодействие систем

Все разнообразие механизмов регуляции функциональной активности человеческого организма специалисты традиционно классифицируют на нервные, а также гуморальные процессы. Тогда как они практически неотделимы и составляют единую систему. Ее задача – обеспечение постоянства внутренней среды организма. Благодаря этому люди приспосабливаются к изменениям извне, и вид получает возможность сохраняться в природе.

И нервный, и гуморальный механизм имеют разнообразные связи на всех уровнях функционирования мозговых центров, а также при передаче сигнальной информации к контролируемым структурам. Так, регуляция функций в организме осуществляется в большинстве случаев с помощью рефлекторной дуги, в которой взаимосвязь между сигнальными молекулами осуществляется посредством гуморальных факторов. В таком качестве выступают нейромедиаторы – особые химические соединения. Именно они корректируют восприимчивость рецепторов и их функциональные возможности.

Однако, гуморальная регуляция организма находится под контролем головного мозга. Он может запускать или замедлять выделение гормонов. Как правило, эти процессы между кровью и мозгом осуществляются на бессознательном уровне. Особенно в дыхательной, пищеварительной, сердечнососудистой системах. В ряде ситуаций требуется сознательный контроль – к примеру, быстро добежать на работу, чтобы не опоздать. Именно в том, как взаимодействуют нервная и гуморальная регуляции, и заключается их единство и эффективность.

Различия

Несмотря на явную взаимосвязь механизмов нервной, а также гуморальной регуляции, на уровне биологической и морфофункциональной единицы они имеют различия. В большинстве своем их разделяют по свойствам:

• нервная регуляция в отличие, от гуморальной, целенаправленная – импульс перемещается в строго предназначенную зону;
• гуморальный сигнал – с током крови распространяется по всему организму, а реакция тканей зависит от присутствия молекулярных рецепторов;
• скорость сигналов выше по нервному волокну, а не в жидких средах организма;
• время сохранения сигнала в нервной системе короткое, поэтому и реакция контролируемого органа быстрая, тогда как концентрация гормонов сохраняется продолжительный период;
• изученность нервной регуляции лучше, поскольку она поддается регистрации инструментальными аппаратами, а исследование гуморальных функций затрудненно обширностью подчиненных тканей.

Результатом, как отличий, так и сходства гуморальных и нервных механизмов контроля деятельности внутренних органов является целостность человека, как биологической единицы. Преимущества одной системы компенсируют возможные недочеты другой, однако, ведущая роль принадлежит, все же высшей нервной регуляции.

Гуморальные железы

Внутренние органы, которые выделяют гормональные вещества, локализуются у людей в разных частях тела. Благодаря этому они прицельнее осуществляют гуморальную регуляцию. Так, в основании полушарий головного мозга расположен гипофиз. Сам по себе небольшого размера, он выделяет крайне важные для человека биологически активные соединения. К примеру, гормон роста.

Тогда как контроль концентрации в русле крови возложен на инсулин. Его выделяют особые клетки в ткани поджелудочной железы. При его малом количестве формируется тяжелое своими осложнениями заболевание – диабет.

Двойственное влияние оказывают на организм человека гормоны щитовидной железы. При их чрезмерном выделении развивается гипертиреоз, а при дефиците гипотиреоз. Оба расстройства негативно отражаются на деятельности остальных внутренних органов, а у детей – на интеллектуальном и физическом развитии.

Другими железами гуморальной регуляции являются – паращитовидные клетки, надпочечники, вилочковое образование, а также половые структуры – яичники и яички. Все они тесно взаимодействуют между собой и с центральной нервной системой. Это позволяет человеку адаптироваться и к внутренним изменениям – в периоды полового созревания/угасания, и к внешним факторам – плохая экология, неправильное питание, интоксикации. При сбое в работе гуморальных механизмов, будет наблюдаться усиление работы нервных клеток. При исчерпании компенсаторных возможностей – возникнут различные болезни.

Патологии

Влияние тесной взаимосвязи нервной регуляции с гуморальным контролем человек ощущает на себе лучше всего в непривычных для него условиях – когда требуется приложить больше усилий для выполнения поставленных задач. К примеру, в случае пожара при высокой загазованности воздуха, нагрузка возрастает на дыхательную, а также сердечнососудистую системы. Организм при возрастании концентрации углекислого газа, старается его компенсировать. Если же это не удается, появляются такие заболевания, как бронхит, астма, фарингит хронического течения.

Патологические состояния в сердечной мышце – это часто результат сбоя в выделении гормонов надпочечников, адреналина с норадреналином. При их колебаниях в кровяном русле возникают различные сердечные аритмии, тахикардии, а затем и сердечная недостаточность. Нервная регуляция далеко не всегда справляется с защитной функцией, ведь гормоны длительное время могут сохранять свое влияние на сердце.

Хорошо изучены патологии щитовидной железы. Они приводят к изменениям в обменных процессах. От их концентрации напрямую зависит потребление тканями кислорода. Если их много, то температура тела повышается, усвоение питательных веществ ускоряется, рост тела усиливается. Все эти симптомы характерны для гипертиреоза. Тогда как при замедлении поступления гормонов возникает микседема – повышение массы, тела, апатия, снижение обменных процессов и температуры.

Тяжело протекают патологии репродуктивной системы, если в основе лежат сбои гормонального фона. К примеру, изменяется характер волосяного покрова, телосложения, модуляции голоса, способность к размножению.

Прогноз при заболеваниях гуморального характера во многом будет определен своевременностью обращения человека за медицинской помощью и грамотностью подбора гормональной терапии. В большинстве случаев врачам удается достичь положительных результатов в борьбе за восстановление адекватной регуляции внутренних органов.

Гуморальная и нервная системы тесно взаимосвязаны, поэтому принято говорить о единой нейрогуморальной регуляции функций. Единство нервной и гуморальной регуляции доказывается следующими положениями:

- Гуморальные агенты (например, гормоны) могут действовать либо непосредственно на клетки, либо на нервные окончания, иннервирующие данную ткань, или же на нервные центры. В последнем случае рефлекторная дуга выглядит так: рецепторы – афферентный нерв – нервный центр – эфферентный нерв – железа внутренней секреции – гормон – ткань-мишень.

- Большую роль в такой взаимосвязи играют нейропептиды (гормоны, нейросекрет) гипоталамуса – отдела промежуточного мозга. Эти вещества образуются в нервных клетках и влияют на выработку гормонов железами внутренней секреции.

- Передача возбуждения с нервного окончания на другую клетку осуществляется через синапс с помощью гуморального компонента - медиатора. Синапс – место контакта аксона с другой клеткой (нервной, мышечной или секреторной). Медиаторами могут быть адреналин, норадреналин, ацетилхолин и многие другие. В некоторых синапсах возбуждение передается с помощью электрического тока, в них нет гуморального звена.

Таким образом, нервная и гуморальная регуляция физиологических процессов находятся в тесной взаимосвязи, но общий контроль осуществляет центральная нервная система.

На более простых уровнях организации живой материи – молекулярном, внутриклеточном, тканевом – большую роль играет химическая, или гуморальная регуляция. Чем сложнее система – на уровне систем органов, целого организма – тем большее значение приобретает нервная регуляция. Центральная нервная система объединяет системы органов в единое целое и осуществляет взаимодействие организма с внешней средой.

Для любой регуляторной реакции в организме необходимо:

- наличие механизмов, которые предотвращают изменения гомеостаза или возвращают его показатели в физиологические границы.

ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ

Понятие о возбудимости

Любая живая ткань (животного или растения) способна отвечать на внешние воздействия (раздражители) изменением дифференцировки и роста, функционирования клеток, сдвигами обмена веществ и т.д. Эти изменения неспецифические, то есть проявляются в любой ткани или клетки, они направлены на поддержание гомеостаза сохранение организма во внешней среде и размножение, и называются раздражимостью.

Факторы, вызывающие изменения состояния тканей, называются раздражителями.

По физической природе раздражители могут быть следующими:

1 – физические (прикосновение, давление, свет, звук, электрический ток и др.);

2 – химические (кислоты, соли, щелочи, газы, гормоны и др.);

3 – физико-химические (рН, осмотическое давление);

4 – биологические (вирусы, микробы, паразиты).

По отношению к живой ткани раздражители делят на две группы:

1) адекватные – соответствующие данному типу клеток, вызывающие возбуждение при очень малой энергии воздействия (свет для фоторецептора, звук для слухового рецептора);

2) неадекватные – такие, к которым ткани не приспособлены. Это означает, что ткань либо не имеет к ним соответствующих датчиков, способных улавливать слабые раздражения, или раздражители чрезмерно интенсивные, и вызывают повреждение ткани. Так, электрический ток в нервном волокне (потенциал действия) является адекватным раздражителем для мышцы, его величина всего 110 - 130Мв, а сетевой ток в 220В может быть смертельным. Рецепторы ротовой полости реагируют на слабый раствор соляной кислоты (0,1 - 0,5%), стимулируя выделение слюны, а тот же раствор кислоты, попав на неповрежденную кожу собаки и лошади, никакого действия не вызывает. Однако 10% раствор соляной кислоты уже может вызвать ожог.

В процессе эволюции выделились две ткани животного организма – нервная и мышечная, – способные отвечать на воздействия быстрой и специфической реакцией. Эта реакция называется возбуждением.

Возбуждение – активный физиологический процесс ответа клеток на воздействия, сопровождающийся освобождением различных видов энергии. Самое главное, ранее других изменений возникающие - это генерация электрического импульса (потенциала действия), распространяющегося по всей клетке, и инициирующего внутриклеточные процессы – движение, выделение секрета. Потенциальное же свойство нервной и мышечной ткани отвечать на раздражение называется возбудимостью.

Возбудимые ткани могут находиться в трёх состояниях: физиологического покоя, возбуждения и торможения.

Физиологический покой - состояние клеток при отсутствии раздражителей, но при котором сохраняется необходимый уровень обмена веществ, обеспечивающий ткани возможность перехода в состояние возбуждения. В период физиологического покоя мышцы сохраняют небольшой тонус, а по нервным волокнам пробегают редкие импульсы, не вызывающие сокращения мышц.

Возбуждение – активное (деятельное) состояние ткани. Признаки возбуждения:

1) специфические – сокращение мышечной клетки, проведение нервного импульса по нервному волокну;

2) неспецифические – генерация потенциала действия, усиление обмена веществ, теплообразования; эти изменения проявляются и в нервной, и в мышечной тканях.

Торможение – активная реакции клеток на раздражение, но с отрицательным знаком (уменьшение метаболизма, роста, снижение возбудимости по отношению к раздражителям), что приводит к уменьшению или прекращению возбуждения. Так, снижается ответ ткани на раздражение очень большой силы, такой вид торможения называется пессимальным. Пессимальное торможение предохраняет органы и ткани организма от чрезмерного, запредельного, истощающего ответа.

Законы возбуждения

Ответная реакция ткани на раздражение зависит от силы раздражения, его длительности, и скорости (градиента) нарастания силы.

Минимальная (наименьшая) сила раздражителя, на которую ткань отвечает возбуждением, называется пороговой – пороговой силой или порогом раздражения (возбуждения). Пороговая сила электрического тока, часто используемого в физиологических экспериментах, называется реобазой: рео - ток, базис - основной. Раздражитель меньше пороговой силы возбуждение не вызывает, такая сила называется подпороговой. Раздражитель, больше порогового (сверхпороговый) возбуждение вызывает, и, в зависимости от его величины, ответная реакция ткани может быть разной по степени. На слабое раздражение, близкое к пороговому, ткань отвечает слабой реакцией, на более сильное раздражение ответ усиливается. Однако на очень сильное раздражение ответная реакция ткани снижается и может прекратиться.

Чтобы раздражитель пороговой силы вызвал возбуждение, он должен быть достаточно продолжительным. Наименьшая длительность раздражения пороговой силы, вызывающая ответ ткани, называется полезным временем. С увеличением силы раздражителя уменьшается время его действия, то есть, чем сильнее раздражение, тем меньше становится время, необходимое для возбуждения. Кстати, поэтому при внутривенном или внутримышечном введении лекарств, стараются делать прокол кожи иглой как можно быстрее, тогда животное не почувствует боль.

Минимальное время действия электрического тока, равного удвоенной реобазе, называется хронаксией. Хронаксия является одной из часто используемых характеристик возбудимых тканей: чем меньше хронаксия, тем больше возбудимость ткани.

Хронаксия нервной ткани на порядок меньше, чем мышечной: у лошади и жвачных животных хронаксия двигательных нервов колеблется от 0,09 до 0,2 мс, а скелетных мышц от 0,2 до 0,4 мс. Самая большая хронаксия, измеряемая не мс, а десятками и сотнями мс, у гладких мышц желудка, кишечника и матки.

Хронаксия мышцы с нарушенной иннерваций возрастает в несколько десятков раз по сравнению с нормальной. Это используют для диагностики болезней опорно-двигательного аппарата. Электроды хронаксиметра накладывают на кожу животного, определяют реобазу и хронаксию (по едва заметному сокращению нижележащей мышцы) пораженного участка конечности. Если хронаксия оказывается значительно больше нормальной, это означает, что ток действует не на нервные окончания, а непосредственно на мышечные волокна, а нервные окончания уже не воспринимают раздражения, то есть дегенерированы.

Хронаксия – величина переменная, и зависит от многих факторов: от внешних условий, функционального состояния данной ткани и всего организма в целом. Например, хронаксия у лягушек в зимнее время намного больше, чем весной; хронаксия рецепторов кожи у коров очень низкая во время беременности, и в несколько раз увеличивается после родов.

Сила раздражителя и эффективное время действия (продолжительности) раздражителя связаны между собой, эта зависимость называется законом силы-длительности, или силы-времени. Чрезвычайно сильные раздражения, но действующие в течение очень короткого времени, возбуждение не вызывают. Так, применяющиеся с лечебной цели токи ультравысокой частоты (УВЧ) характеризуются очень высоким напряжением (сотни тысяч вольт), но очень кратковременным импульсом (десятитысячные доли секунды). Такие токи не вызывают сокращений мышц, они действуют на молекулярном уровне, оказывая глубокий прогревающий эффект.

Третье условие возбуждение – это скорость нарастания силы раздражения (градиент раздражения). Чем медленнее нарастает сила раздражения, тем больше становится его пороговая сила. Поэтому слишком медленное нарастание силы раздражения может не вызвать ответную реакцию, такое явление называется аккомодацией ткани. Например, коленный рефлекс возникает при несильном, но быстром ударе перкуторным молоточком по сухожилию четырехглавой мышцы бедра (ниже коленной чашечки). Если же осторожно приложить инструмент к данному месту и медленно не него надавливать, то коленный рефлекс не возникает – слишком низкий градиент раздражения. Эта закономерность относится и к другим видам раздражителей – электрическим, температурным, химическим.