Prawo „wszystko albo nic” - All-or-none law
Pojedyncze włókno nerwowe zawsze daje maksymalną odpowiedź i wytwarza skoki o tej samej amplitudzie podczas stymulacji. Jeśli intensywność bodźca jest zwiększona, wysokość skoku zawsze pozostaje taka sama. Krótko mówiąc, impuls propagowany w pojedynczym włóknie nie może być stopniowany przez stopniowanie intensywności lub czasu trwania bodźca. Włókno nerwowe daje maksymalną odpowiedź lub wcale. Nazywa się to zasadą „wszystko albo nic”. Jest również znane jako prawo wszystko albo nic.
Po raz pierwszy została założona przez amerykański fizjolog Henry Pickering Bowditch w 1871 roku do skurczu w mięśniu sercowym . Według niego, opisując relację odpowiedzi na bodziec
Wstrząs indukcyjny powoduje skurcz lub nie działa zgodnie z jego siłą; jeśli w ogóle to robi, wywołuje największy skurcz, jaki może być wywołany jakąkolwiek siłą bodźca w stanie mięśnia w tym czasie.
Zasada ta została później odkryta w mięśniach szkieletowych przez Keitha Lucasa w 1909 roku. Poszczególne włókna nerwów również reagują na stymulację zgodnie z zasadą „wszystko albo nic”.
Izolacja potencjału czynnościowego
Pierwszy zarejestrowany czas izolacji pojedynczego potencjału czynnościowego został przeprowadzony przez Edgara Adriana w 1925 roku z zestawu przeciętych włókien mięśniowych. Używając termionowego wzmacniacza lampowego triodowego ze wzmocnieniem 1850, Adrian zauważył, że pozostawiony preparat mięśniowy w zawieszeniu wytwarza oscylacje; ale gdy jest wspierany, żadna taka aktywność nie miała miejsca. Później, z pomocą Yngve Zotterman, Adrian wyizolował i stymulował jedno włókno czuciowe. Impulsy na zewnątrz światłowodu były jednolite: „tak proste, jak kropki w alfabecie Morse'a”. Zmanipulowano siłę bodźca i zmierzono wynikową częstotliwość, uzyskując zależność, w której f∝sn.
Związek między bodźcem a odpowiedzią
Wielkość potencjału czynnościowego utworzonego w jakimkolwiek pojedynczym włóknie nerwowym jest niezależna od siły pobudzającego bodźca, pod warunkiem, że ten ostatni jest odpowiedni. Bodziec elektryczny poniżej progu wytrzymałości nie wywołują propagowane potencjał kolec. Jeśli jest o sile progowej lub wyższej, ustawiany jest szczyt (impuls nerwowy) o maksymalnej wielkości. Albo pojedyncze włókno nie reaguje wytwarzaniem impulsu, albo reaguje na maksymalne możliwości w aktualnych warunkach. Ta właściwość pojedynczego włókna nerwowego jest określana jako zależność „wszystko albo nic”. Zależność ta dotyczy tylko jednostki tkanki ; w przypadku tkanki nerwowej jednostką jest komórka nerwowa , w przypadku mięśni szkieletowych jednostką jest pojedyncze włókno mięśniowe, aw przypadku serca jednostką są całe przedsionki lub całe komory .
Bodźce zbyt słabe, aby wytworzyć impuls, powodują jednak powstanie lokalnego elektrotonusa , którego wielkość potencjału elektronicznego rośnie stopniowo wraz z siłą bodźca, aż do wygenerowania impulsu. To pokazuje zależność typu wszystko albo nic w produkcji skoków.
Powyższe konto dotyczy odpowiedzi pojedynczego włókna nerwowego. Jeśli stymulowany jest pień nerwu , to wraz ze stopniowym zwiększaniem bodźca ekscytującego powyżej progu, reaguje większa liczba włókien. Minimalny bodziec skuteczny (tj. Progowy ) jest wystarczający tylko dla włókien o wysokiej pobudliwości, natomiast bodziec silniejszy pobudza wszystkie włókna nerwowe. Dalsze zwiększanie bodźca zwiększa odpowiedź całego nerwu.
Mięsień sercowy jest pobudliwy, tzn. Reaguje skurczem na bodźce zewnętrzne . Jeśli bodziec zewnętrzny jest zbyt słaby, nie uzyskuje się żadnej odpowiedzi; jeśli bodziec jest odpowiedni, serce reaguje najlepiej, jak potrafi. W związku z tym małżowiny uszne lub komory zachowują się jak pojedyncza jednostka, tak że odpowiedni bodziec normalnie wywołuje pełny skurcz przedsionków lub komór. Siła uzyskanego skurczu zależy od stanu, w jakim znajdują się włókna mięśniowe. W przypadku włókien mięśniowych pojedyncze włókno mięśniowe w ogóle nie reaguje, jeśli bodziec jest zbyt słaby. Jednak reaguje maksymalnie, gdy bodziec osiąga próg. Skurcz nie wzrasta, jeśli siła bodźca jest dalej zwiększana. Silniejsze bodźce pobudzają do działania więcej włókien mięśniowych, przez co napięcie mięśnia wzrasta wraz ze wzrostem siły zastosowanego bodźca.