Одной из наиболее распространенных теорий тетанического сокращения является теория предложенная в 19 веке известным немецким физиологом Гермоном Гельмгольцем. Эта теория получила название «Теория суперпозиции» («Теории суммации»). Согласно представлениям Г.Гельмгольца тетанус возникает в результате сум-мации механических проявлений изменения длины скелетных мышц. Если суммация последующего изменения длины мышцы с предыдущим происходит в условиях, когда мышечное волокно находится в фазе расслабления, возникает зубчатый тетанус. Если же суммация происходит в условиях попадания каждого последующего стимула на мышечное волокно, находящееся в фазе укорочения, возникает гладкий тетанус (см. рис. 6).
Рис. 6. Суммация мышечных сокращений при возникновении тетануса
Физиологическая основа возможности суммации мышечных сокращений при действии относительно высокочастотных электричес-ких раздражителей становится ясной при рассмотрении соотношений между изменением длины мышечного волокна в условиях одиночного мышечного сокращения, изменением мембранного потенциала и ее возбудимости (см. рис. 7).
Рис. 7 Соотношение между изменением длины мышечного волокна в условиях одиночного мышечного сокращения, изменением мембранного потенциала и ее возбудимости.
Как следует из представленных соотношений колебание мембранного потенциала при возбуждении мышечного волокна завершается в течение латентного периода одиночного мышечного сокращения. К этому же моменту мышечное волокно полностью восстанавливает свою возбудимость. В связи с эти оно способно полноценно возбуждаться, проявлением чего является полноценное дополнительное изменение длины мышечного волокна, которое может суммироваться с предыдущим.