Le uniche cellule eccitabili, ovvero quelle in grado di produrre un potenziale di azione, sono la cellula nervosa e la cellula muscolare. L'eccitazione si ottiene mediante l'apporto di una certa quantità di cariche elettriche che riduce il potenziale di riposo fino a un valore denominato soglia di eccitazione. L'innesco del potenziale di azione si ottiene facilmente a livello della cellula nervosa apportando una piccola quantità di corrente. Con una cellula muscolare, invece, l'operazione si rivela più difficile. Quest'ultima è in effetti più difficilmente eccitabile e richiede una maggiore quantità di corrente per raggiungere la soglia di eccitazione.

La maggiore o minore eccitabilità di una cellula trova spiegazione nella legge di Lapicque che descrive la relazione fra l'intensità di una corrente di forma rettangolare e la durata minima durante la quale si deve applicare questa corrente per ottener l'eccitazione (si veda legge fondamentale dell'elettrostimolazione al capitolo "Principi fondamentali dell'elettrostimolazione"). È la risposta meccanica muscolare o la sua assenza a determinare il verificarsi dell'eccitazione. Tuttavia tale risposta meccanica rivela l'eccitazione del nervo motore o l'eccitazione diretta delle fibre muscolari. Quando si applicano impulsi rettangolari su un muscolo normalmente innervato, la risposta meccanica osservata consiste sempre nell'eccitazione del nervo motore poiché i motoneuroni sono più facilmente eccitabili delle fibre muscolari. La risposta meccanica osservata con impulsi rettangolari è dovuta a un'eccitazione diretta delle fibre muscolari soltanto se queste ultime sono sottratte al controllo nervoso, come nel caso appunto di una denervazione. Tuttavia è possibile analizzare empiricamente l'eccitabilità delle fibre muscolari, e curarizzando il paziente, tracciare la curva intensità/durata. In questo modo la trasmissione sinaptica tra motoneurone e placca motrice è bloccata. Il grafico qui sotto riportato presenta una media del rapporto I/t relativo a motoneuroni e fibre muscolari.

Non è quindi possibile fornire una rappresentazione dettagliata di entrambe le curve. Tuttavia, ricorrendo a una scala logaritmica è possibile illustrare nel dettaglio le due curve (si veda il grafico seguente).

Le due curve dimostrano chiaramente che, mediante gli impulsi rettangolari, è impossibile eccitare direttamente le fibre muscolari di un muscolo il cui controllo nervoso sia intatto. Inoltre consentono di capire che in caso di denervazione parziale, impulsi rettangolari di lunga durata (diverse decine di millisecondi) eccitano non solo le fibre muscolari denervate ma anche i motoneuroni sempre della parte innervata. Invece gli impulsi rettangolari di breve durata (alcuni decimi di millisecondi) eccitano unicamente i motoneuroni senza avere alcun effetto sulle fibre muscolari denervate.

Occorre tuttavia ridimensionare le affermazioni del paragrafo precedente poiché le curve di eccitabilità dei grafici sopra riportati si riferiscono a fibre muscolari sane, soltanto sottratte al loro controllo nervoso mediante curarizzazione. La situazione è diversa in presenza di muscoli denervati in seguito a lesione del nervo periferico poiché l'eccitabilità delle fibre muscolari sane e quella delle fibre muscolari denervate è differente. La curva di eccitabilità delle fibre muscolari denervate si sposta verso destra. Questo significa che una fibra muscolare denervata è meno eccitabile di una fibra muscolare sana e lo è ancora meno con la cronicizzazione della denervazione. Inoltre, con il passare del tempo, il tessuto muscolare denervato rischia di evolvere verso la sclerosi e di perdere le proprietà di eccitabilità.

Quindi se impulsi rettangolari di 10 ms di larghezza sono in grado di eccitare fibre muscolari sane, per eccitare fibre muscolari denervate occorrono impulsi molto più lunghi, dell'ordine di 100 ms.