Sprzężenie pobudzenie-skurcz odnosi się do nieco abstrakcyjnego opisu procesów zachodzących w skurczu mięśni. Układ mięśniowo-szkieletowy jest misternie spleciony z układem nerwowym, umożliwiając skurcz i ruch mięśni poprzez komunikację z drogami nerwowymi czuciowymi i ruchowymi. Dzieje się to poprzez podniecenie nerwowe, które z kolei powoduje skurcz włókien mięśniowych, łącznie określany jako sprzężenie pobudzenie-skurcz.
Dwa rodzaje nerwów w ciele to czuciowe i ruchowe. Neurony czuciowe odbierają zdarzenia z otaczającego środowiska i tłumaczą je na komunikaty do mózgu. Mózg następnie przetwarza te wiadomości i przekształca je w sygnały, które powodują konieczną reakcję na bodźce. Chociaż wiele z tych procesów jest mimowolnych, dobrowolne działanie, takie jak celowy ruch, również wykorzystuje zarówno elementy czuciowe, jak i motoryczne.
Sposób, w jaki te komunikaty są inicjowane, polega na występowaniu potencjałów czynnościowych. Potencjały czynnościowe to krótkotrwałe zdarzenia elektryczne, które są charakterystyczne dla stanu wyjścia. Potencjały wzbudzenia i czynnościowe nie są synonimami, ale są ze sobą ściśle powiązane.
Procesy te łączą się w następujący sposób: pojawia się bodziec, który powoduje odpalanie potencjałów czynnościowych i podniecenie nerwowe z neuronów czuciowych. Albo mózg, albo rdzeń kręgowy przetwarza sygnał i wysyła odpowiednią reakcję do neuronów ruchowych. Neurony ruchowe kurczą liczne włókna mięśniowe w sposób, który powoduje pożądane działanie.
Przykładem działania tego sprzężenia wzbudzenie-skurcz może być dotknięcie gorącego palnika. Wszystkie te procesy zachodzą w ułamkach sekundy, aby pomóc komuś zdjąć rękę z gorącej powierzchni. Sprzężenie wzbudzenie-skurcz zostało po raz pierwszy ukute jako termin w 1952 roku; jednak fizjolodzy od wieków badali złożone interakcje między układem nerwowym a ruchem.
Jednym ze sposobów, w jaki można symulować sprzężenie pobudzenie-skurcz, jest zastosowanie bodźców elektrycznych. Jeśli dana osoba jest zszokowana takim urządzeniem, symuluje naturalne występowanie bodźca. Powoduje to zalanie potencjału czynnościowego i uruchamia mechanizm sprzężenia pobudzenie-skurcz, powodując skurcz mięśni.
Ze względu na atomowość charakteryzującą większość tych zdarzeń, należy zdać sobie sprawę, że wiele opisów takich procesów ma charakter spekulacyjny i teoretyczny. Trudno dostrzec potencjał działania; dlatego naukowcy i badacze polegają na rozumowaniu dedukcyjnym, aby lepiej zrozumieć wiele zdarzeń, które wchodzą w często pomijane działanie, takie jak zginanie ręki.