В физиологии закон «все или ничего» (иногда принцип «все или ничего» или закон «все или ничего» ) — это принцип, согласно которому при стимуляции одного нервного волокна оно всегда будет давать максимальный ответ и производить электрический импульс одной амплитуды . Если интенсивность или длительность стимула увеличиваются, высота импульса остается прежней. Нервное волокно либо дает максимальный ответ, либо не дает его вообще.
Впервые он был установлен американским физиологом Генри Пикерингом Боудичем в 1871 году для сокращения сердечной мышцы .
Индукционный шок вызывает сокращение или не вызывает его в зависимости от своей силы; если он вообще это делает, то вызывает наибольшее сокращение, которое может быть вызвано любой силой стимула в состоянии мышцы в данный момент.
Позже, в 1909 году, Кейт Лукас обнаружил , что этот принцип присутствует в скелетных мышцах. [1] Отдельные волокна нервов также реагируют на стимуляцию по принципу «все или ничего». [2]
Первое зафиксированное время изоляции одного потенциала действия было выполнено Эдгаром Адрианом в 1925 году из набора поперечных мышечных волокон. Используя термоэлектронный триодный ламповый усилитель с усилением 1850, Адриан заметил, что когда мышечный препарат оставляли висеть, он производил колебания; однако, когда его поддерживали, такой активности не происходило. [3] Позже с помощью Ингве Цоттермана Адриан изолировал и стимулировал одно сенсорное волокно. Импульсы снаружи на волокне были однородными: «такими же простыми, как точки в коде Морзе». Сила стимула была изменена, и полученная частота была измерена, что дало соотношение, где f∝sn [ необходимо дополнительное объяснение ] . [4]
Величина потенциала действия, установленного в любом отдельном нервном волокне , не зависит от силы возбуждающего стимула, при условии, что последний является адекватным. Электрический стимул ниже пороговой силы не может вызвать распространяющийся спайковый потенциал. Если он имеет пороговую силу или превышает ее, устанавливается спайк (нервный импульс) максимальной величины. Либо отдельное волокно не отвечает образованием спайка, либо оно реагирует в меру своих возможностей в данных условиях. Это свойство отдельного нервного волокна называется отношением «все или ничего». Это отношение справедливо только для единицы ткани ; для нервной ткани единицей является нервная клетка , для скелетных мышц единицей является отдельное мышечное волокно, а для сердца единицей являются все предсердия или все желудочки .
Однако слишком слабые для того, чтобы вызвать спайк, стимулы создают локальный электротонус , величина электронного потенциала постепенно увеличивается с силой стимула, пока не сгенерируется спайк. Это демонстрирует отношение «все или ничего» в производстве спайков.
Вышеизложенное относится к реакции одного нервного волокна. Если стимулируется нервный ствол , то по мере того, как возбуждающий стимул постепенно увеличивается выше порога, реагирует большее количество волокон. Минимально эффективный (т. е. пороговый ) стимул достаточен только для волокон с высокой возбудимостью, но более сильный стимул возбуждает все нервные волокна. Дальнейшее увеличение стимула увеличивает реакцию всего нерва.
Сердечная мышца возбудима, т. е. она реагирует на внешние раздражители сокращением . Если внешний раздражитель слишком слаб, ответа не происходит; если раздражитель адекватен, сердце реагирует в меру своих возможностей. Соответственно, предсердия или желудочки ведут себя как единое целое, так что адекватный раздражитель обычно вызывает полное сокращение либо предсердий, либо желудочков. Сила полученного сокращения зависит от состояния, в котором находятся мышечные волокна. В случае мышечных волокон отдельное мышечное волокно вообще не реагирует, если раздражитель слишком слаб. Однако оно реагирует максимально, когда раздражитель достигает порогового значения. Сокращение не увеличивается, если сила раздражителя увеличивается еще больше. Более сильные раздражители приводят в действие больше мышечных волокон, и, таким образом, напряжение мышцы увеличивается по мере увеличения силы применяемого к ней раздражителя.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )