В итоге прекращается выход ацетилхолина в синаптическую щель и связывание с рецепторами постсинаптической мембраны. Таким образом, вследствие описанных изменений в терминали двигательного аксона развивается химическая денервация и блокада проведения импульса с нерва на мышцу, что, в свою очередь, приводит к миорелаксации, обусловливающей терапевтический эффект БТА.
Хемоденервация – обратимый процесс. Трансмиссия ацетилхолина восстанавливается путем отрастания нервных терминалей и формирования новых синаптических контактов.
Данный процесс известен как спраутинг. В настоящее время спраутинг расценивают лишь как временный процесс восстановления. Затем оригинальные синапсы постепенно регенерируют, по мере того как новые отростки подвергаются регрессу. Морфологическое исследование нервно-мышечных соединений, парализованных БТА, свидетельствует о возможности регресса процесса спраутинга и функционального восстановления блокированного синапса с сопутствующим ремоделированием постсинаптических.