Zákon vše-nebo-žádný - All-or-none law

Tento článek je o fyziologickém principu. Finanční období viz Všechny nebo žádné. Matematický výraz viz Zákon nula jedna.

The zákon vše-nebo-žádný je princip, že síla, kterou a nerv nebo svalové vlákno reakce na podnět je nezávislá na síle podnětu. Pokud tento podnět přesahuje prahový potenciál, nervové nebo svalové vlákno poskytne úplnou odpověď; jinak neexistuje žádná odpověď.

Poprvé byl zaveden americkým fyziologem Henry Pickering Bowditch v roce 1871 pro kontrakce z srdeční sval. Podle něj popisuje vztah reakce na podnět

Indukční šok způsobí kontrakci nebo tak neučiní podle své síly; pokud to vůbec dělá, vytváří největší kontrakci, kterou lze vyvolat jakoukoli silou stimulu ve stavu v daném čase.

Tento princip byl později nalezen v kosterní sval podle Keith Lucas v roce 1909.[1] Jednotlivá vlákna nervů také reagují na stimulaci podle principu všeho nebo žádného.[2]

Izolace akčního potenciálu

První zaznamenaný čas izolace singlu akční potenciál bylo provedeno Edgar Adrian v roce 1925 ze sady příčných svalových vláken. Používat zesilovač termionického triodového ventilu se zesílením 1850 si Adrian všiml, že když byl svalový přípravek ponechán viset, vytvářel oscilace; pokud je však podporováno, k žádné takové činnosti nedošlo.[3] Později s pomocí Yngve Zottermana izoloval a stimuloval jedno senzorické vlákno. Impulsy navenek na vlákně byly jednotné: „stejně jednoduché jako tečky v Morseově abecedě“. Byla stimulována síla stimulu a změřena výsledná frekvence, čímž byl získán vztah, kde f∝sn[je třeba další vysvětlení ]. [4]

Vztah mezi podnětem a odpovědí

Dokud stimul dosáhne prahové hodnoty, bude poskytnuta úplná odpověď. Větší stimul nevede k větší odezvě, naopak.[5]:31

Velikost akční potenciál nastavit v každém jednotlivém nervové vlákno je nezávislá na síle vzrušujícího stimulu, pokud je tento dostatečný. An elektrický stimul síla pod prahovou hodnotou nedokáže vyvolat potenciál rozšířeného hrotu. Pokud má prahovou sílu nebo je vyšší, je vytvořen hrot (nervový impuls) maximální velikosti. Jednotlivé vlákno buď nereaguje s produkcí hrotu, nebo reaguje na maximum svých schopností za momentálních podmínek. Tato vlastnost jediného nervového vlákna se nazývá vztah vše-nebo-žádný. Tento vztah platí pouze pro jednotku tkáň; pro nervová tkáň jednotka je nervová buňka, pro kosterní sval jednotka je individuální svalové vlákno a pro srdce je jednotka celá ušní boltce nebo celý komory.

Stimuly příliš slabé na to, aby vyprodukovaly špičku, však vytvořily místní elektrotonus, velikost elektronického potenciálu se postupně zvyšuje se silou stimulu, dokud se nevytvoří hrot. To ukazuje vztah všeho nebo žádného ve výrobě hrotu.

Výše uvedený účet pojednává o reakci jediného nervového vlákna. Pokud nervový kmen stimuluje, poté, co se vzrušující stimul postupně zvyšuje nad prahovou hodnotu, reaguje větší počet vláken. Minimální efektivní (tj.práh ) stimul je vhodný pouze pro vlákna s vysokou excitabilitou, ale silnější stimul vzrušuje všechna nervová vlákna. Zvyšování stimulu dále zvyšuje odezvu celého nervu.

Srdeční sval je vzrušující, tj. reaguje na vnější podněty pomocí uzavírání smluv. Pokud je vnější podnět příliš slabý, nezíská se žádná reakce; pokud je stimul adekvátní, srdce reaguje podle svých nejlepších schopností. V souladu s tím ušní boltce nebo komory chovat se jako jedna jednotka, takže adekvátní stimul normálně produkuje úplnou kontrakci ušních nebo komor. Síla získané kontrakce závisí na stavu, ve kterém se nacházejí svalová vlákna. V případě svalová vlákna, individuální svalové vlákno vůbec nereaguje, pokud je stimul příliš slabý. Reaguje však maximálně, když stimul stoupne na prahovou hodnotu. Kontrakce se nezvýší, pokud se síla stimulu dále zvýší. Silnější podněty uvádějí do činnosti více svalových vláken, a tím se zvyšuje napětí svalu, jak se zvyšuje síla podnětu, který se na něj aplikuje.

Reference

  1. ^ Lucas K (únor 1909). „Kontrakce vlákna kosterního svalstva obojživelníků„ zcela nebo vůbec ““. The Journal of Physiology. 38 (2–3): 113–33. doi:10.1113 / jphysiol.1909.sp001298. PMC  1533646. PMID  16992966.
  2. ^ Cannon WB (1922). "Biografická monografie: Henry Pickering Bowdich". Národní akademie věd. 17: 181–96.
  3. ^ Adrian E (1932). „Činnost nervových vláken“. Přednáška o Nobelově ceně.
  4. ^ Adrian ED, Zotterman Y (duben 1926). „Impulzy produkované senzorickými nervovými zakončeními: Část II. Odezva jednoho koncového orgánu“. The Journal of Physiology. 61 (2): 151–71. doi:10.1113 / jphysiol.1926.sp002281. PMC  1514782. PMID  16993780.
  5. ^ Kalat JW (2016). Biologická psychologie (12 ed.). Austrálie. ISBN  9781305105409. OCLC  898154491.