Раздражая нерв электрическим током, Н. Е. Введенский заметил, что ответ на это раздражение связанной с нервом мышцы зависит от нескольких факторов: от частоты раздражения, его силы и функционального состояния нервно-мышечного препарата. Вначале нерв раздражался относительно небольшими по силе стимулами и эти стимулы наносились не очень часто. Мышца в этом случае отвечала на раздражение таким же количеством сокращений. Затем частоту раздражения увеличивали и мышца послушно увеличивала частоту своих сокращений, а при возрастании амплитуды стимуляционного импульса увеличивала и силу своих сокращений. Наконец, экспериментатор подобрал такую частоту и силу раздражений нерва, при которых мышца развивала наивысшую силу в точном соответствии с ритмом падающих на нее раздражений. Н. Е. Введенский считал, что в данном случае возбудимая система (т. е. нервно-мышечный препарат) имеет оптимальную лабильность (т. е. наивысшую подвижность, наивысшую скорость и лучший уровень функционирования) элементарных физиологических процессов, протекающих в ней.
Дальнейшее увеличение частоты раздражений или амплитуды стимула приводило к тому, что мышца ослабляла и урежала свою реакцию, в конце концов вообще переставала отвечать на раздражение нерва, переходя в состояние, которое Н. Е. Введенский назвал парабиозом. Переход в состояние парабиоза осуществлялся через определенные стадии. Вначале возникала продромическая, или провизорная, фаза, когда сильный и слабый, частый и редкий стимулы имели одинаковый эффект. Затем развивалась парадоксальная фаза, когда слабый стимул вызывал выраженную реакцию, а сильный - слабую или не вызывал никакой реакции. И, наконец, наступала тормозящая фаза парабиоза, когда любой стимул не порождал никакой ответной реакции, лишь углубляя торможение. Н. Е. Введенский говорил, что в данном случае лабильность (т. е. функциональная подвижность) возбудимой системы является пессимальной.
Был проведен другой вариант опыта. Нерв предварительно повреждали каким-либо химическим веществом. В этом случае состояние парабиоза возникало гораздо раньше, чем в нормальном нервно-мышечном препарате, при значительно меньшей частоте и силе раздражений.
Гениальность Н. Е. Введенского в том, что он сумел рассмотреть за ординарным на первый взгляд физиологическим феноменом глубокую общебиологическую закономерность. В своей основополагающей работе «Возбуждение, торможение, наркоз» (1902) он писал: «Это состояние, названное мною парабиозом, не может считаться каким-то исключительным или случайным, оно должно быть рассматриваемо как реакция... даже более общая, чем возбуждение в обычном смысле». И действительно, дальнейшее развитие медицинской и биологической науки показало, что учение Н. Е. Введенского о парабиозе применимо для анализа и объяснения ряда физиологических и патофизиологических процессов, протекающих в животном организме.
Это учение помогает и в решении проблемы тренированности, в частности, проблемы тренировки саногенетических механизмов.
Действительно, для достижения оптимального тренировочного эффекта прежде всего необходимо подобрать соответствующий ритм тренировочных воздействий. При чрезмерной частоте этого ритма может быть обратный эффект: вместо оптимизации реакций, в том числе и защитных, может развиться патология. Вспомним опыт с кроликом, которому ежедневно вводились различные антигены.
Должна быть оптимальной и сила падающих на организм, его отдельные органы и системы раздражителей. Чрезмерные перегрузки вместо тренировочного эффекта могут привести к «срыву» соответствующих механизмов, к резкому ослаблению функции органов и систем и даже к их гибели. Как в старинной восточной сказке, когда один хитрец хотел приучить свою козу меньше есть. Он каждый день уменьшал количество ее пищи. Вначале коза действительно стала меньше есть, а в конце концов сдохла.
Сила и частота раздражителей должна соответствовать функциональному состоянию организма, его органов и систем, употребляя современную научную терминологию, должна соответствовать состоянию его реактивности. На фоне измененной реактивности тот же фактор, который в нормальном организме не вызывает каких-либо серьезных отклонений, может привести к развитию тяжелого патологического процесса. Это убедительно доказывает следующий эксперимент. К сердцу кролика подшивается электрод, через который на сердце наносят электрические стимулы. При определенной длительности и амплитуде этих стимулов можно добиться того, что при учащении раздражений сердце будет учащать свой ритм. Потом несколько изменили опыт. Перед тем как наносить на миокард раздражающие импульсы, перевязали кролику одну из ветвей коронарной артерии, вызвав у него инфаркт миокарда. Теперь даже единичный импульс, нанесенный на сердце, может привести не к ответному сокращению сердечной мышцы, а развитию смертельного процесса - фибрилляции желудочков сердца.
Таким образом, для достижения максимального эффекта тренировочных воздействий на организм нужно, чтобы их ритм и частота точно соответствовали его собственной внутренней ритмике, ритмике его органов и систем, которая определяется состоянием реактивности организма.