Анальгезирующий механизм электростимуляции периферических нервов при лечении болевого синдрома был обоснован в 1965 г. американскими врачами и физиологами Мелзаком (Melzack) и Волом (Wall). Благодаря им была выдвинута теория входных ворот. Эта теория объясняет влияние быстрых и медленных волокон на ноцицептивную систему. Электростимуляция преимущественно возбуждает быстрые сенсорные волокна, которые, в свою очередь, возбуждают клетки желатинозной субстанции спинного мозга. Клетки желатинозной субстанции имеют тормозящий эффект на ноцицептивные афференты и на передачу нервных импульсов от ноцицептивных афферентов на клетки V ламины заднего рога спинного мозга. В результате этого уменьшается ноцицептивная афферентация в сенсорную кору головного мозга и наступает анальгезирующий эффект [1].
Под действием электрического тока заряженные частицы начинают двигаться в сторону противоположных по заряду электродов. В результате перемещения ионов изменяется их состав по обе стороны клеточной мембраны. При достижении определенной концентрации ионов развивается ряд биофизических и физиологических процессов, вызывающих возбуждение клетки. При этом развивается деполяризация под катодом и гиперполяризация под анодом [2].
Постоянный ток оказывает раздражающее действие при замыкании и размыкании электрической цепи. При этом раздражающее действие цепи определяется при замыкании катодом, а при размыкании — анодом. Наибольшее раздражающее действие наблюдается на катоде, меньшее — на аноде (закон Пфлюгера).
Под воздействием электрического раздражения реакция возбудимой ткани напрямую зависит от скорости изменения силы раздражающего электрического тока. Скорость изменения силы тока следует сопоставить с его ускорением, поэтому можно считать, что раздражающее действие тока обусловлено ускорением перемещения ионов в тканевых электролитах. (закон Дюбуа-Реймона) [2].
Для возбудимой ткани характерна способность снижения своего порога к постепенно нарастающей силе раздражения. Это свойство тканей называется аккомодацией. Аккомодация исследуется с помощью треугольных или трапецеидальных импульсов с регулируемой крутизной переднего фронта и зависит от функционального состояния возбудимых тканей. При этом способность к аккомодации снижается при патологических состояниях.