Одно нервное волокно всегда дает максимальный ответ и при стимуляции производит спайки той же амплитуды. Если интенсивность стимула увеличивается, высота шипа всегда остается прежней. Короче говоря, импульс, распространяемый в одном волокне, не может быть оценен путем оценки интенсивности или продолжительности стимула. Нервное волокно дает максимальный ответ или совсем не дает. Это называется принципом «все или ничего». Он также известен как закон «все или ничего».
Впервые он был создан американский физиолог Генри Пикеринг Bowditch в 1871 году для сокращения в сердечной мышце . По его словам, описывая отношение реакции к стимулу
Индукционный шок вызывает сокращение или не дает этого в зависимости от его силы; если он вообще это делает, он производит самое сильное сокращение, которое может быть произведено любой силой стимула в состоянии мышцы в данный момент.
Позднее этот принцип был найден , чтобы присутствовать в скелетных мышцах от Keith Lucas в 1909. [1] Отдельные волокна нервов также реагируют на стимуляцию в соответствии с все или ничего принципе. [2]
Изоляция потенциала действия [ править ]
Впервые зарегистрированный раз выделения единственного потенциала действия был проведен Эдгаром Адрианом в 1925 году из набора поперечно разрезанных мышечных волокон. Используя термоэмиссионный триодный ламповый усилитель с усилением 1850 года, Адриан заметил, что когда мышечный препарат оставался висеть, он производил колебания; однако при поддержке таких действий не происходило. [3] Позже с помощью Ингве Зоттерман Адриан изолировал и стимулировал одно сенсорное волокно. Внешние импульсы на волокне были однородными: «простыми, как точки в азбуке Морзе». Сила стимула изменялась, и полученная частота измерялась, давая соотношение, где f∝sn [ требуется дальнейшее объяснение ] . [4]
Связь между стимулом и реакцией [ править ]
Величина потенциала действия, установленного в любом отдельном нервном волокне, не зависит от силы возбуждающего стимула, если последний адекватен. Электрический стимул ниже пороговой силы не может вызвать распространяющийся потенциал шипа. Если он пороговой силы или выше, создается спайк (нервный импульс) максимальной силы. Либо одиночное волокно не реагирует на образование шипов, либо реагирует на все свои возможности в текущих условиях. Это свойство отдельного нервного волокна называется отношением «все или ничего». Это соотношение сохраняется только для единицы ткани ; для нервной ткани единицей является нервная клетка , дляскелетная мышца - это отдельное мышечное волокно, а для сердца - все предсердия или все желудочки .
Однако стимулы, слишком слабые, чтобы вызвать спайк, создают локальный электротонус , величина электронного потенциала постепенно увеличивается с силой стимула, пока не генерируется спайк. Это демонстрирует соотношение «все или ничего» в производстве шипов.
Вышеупомянутое описание касается реакции одного нервного волокна. Если нервный ствол стимулируется, то по мере того, как возбуждающий стимул постепенно превышает пороговое значение, реагирует большее количество волокон. Минимальный эффективный (т. Е. Пороговый ) стимул подходит только для волокон с высокой возбудимостью, но более сильный стимул возбуждает все нервные волокна. Дальнейшее усиление стимула увеличивает реакцию всего нерва.
Сердечная мышца возбудима, т. Е. Реагирует на внешние раздражители сокращением . Если внешний раздражитель слишком слабый, реакции не происходит; если стимул адекватен, сердце реагирует в меру своих возможностей. Соответственно, предсердия или желудочки ведут себя как единое целое, так что адекватный стимул обычно вызывает полное сокращение предсердий или желудочков. Сила получаемого сокращения зависит от состояния, в котором находятся мышечные волокна. В случае мышечных волоконотдельное мышечное волокно вообще не реагирует на слишком слабый стимул. Однако максимально реагирует, когда стимул достигает порогового значения. При дальнейшем увеличении силы стимула сокращение не увеличивается. Более сильные стимулы приводят в действие большее количество мышечных волокон, и, таким образом, напряжение мышцы увеличивается по мере того, как увеличивается сила стимула, приложенного к ней.
Ссылки [ править ]
- ↑ Лукас К (февраль 1909 г.). «Полное или полное сокращение волокон скелетных мышц земноводных» . Журнал физиологии . 38 (2–3): 113–33. DOI : 10.1113 / jphysiol.1909.sp001298 . PMC 1533646 . PMID 16992966 .
- ^ Cannon WB (1922). «Биографические воспоминания: Генри Пикеринг Боудич». Национальная академия наук . 17 : 181–96.
- ^ Адриан Э (1932). «Активность нервных волокон» . Лекция о вручении Нобелевской премии .
- ^ Adrian ED, Zotterman Y (апрель 1926 г.). «Импульсы, производимые сенсорными нервными окончаниями: Часть II. Ответ одного конечного органа» . Журнал физиологии . 61 (2): 151–71. DOI : 10.1113 / jphysiol.1926.sp002281 . PMC 1514782 . PMID 16993780 .
- ^ Kalat JW (2016). Биологическая психология (12-е изд.). Австралия. ISBN 9781305105409. OCLC 898154491 .
