Закон все или ничего физиология кратко

Обновлено: 08.07.2024

Процесс формирования возбуждения не зависит от природы раздражителя, а определяется его количественными характеристиками (силой и длительностью воздействия, скоростью нарастания силы раздражителя).

Электрический ток является адекватным раздражителем для возбудимых тканей, так как именно местные токи между возбужденными (деполяризованными) и покоящимися участками клеточной мембраны вызывают генерацию потенциала действия, когда возбуждение носит распространяющийся характер.

Электрические процессы в возбудимых тканях определяют основные законы раздражения (закон силы, "все или ничего", "силы-времени", градиента, Полярный закон, закон физиологического электротона)

Процесс формирования возбуждения не зависит от природы раздражителя, а определяется его количественными характеристиками (силой и длительностью воздействия, скоростью нарастания силы раздражителя).

Электрический ток является адекватным раздражителем для возбудимых тканей, так как именно местные токимежду возбужденными (деполяризованными) и покоящимися участками клеточной мембраны вызывают генерацию потенциала действия, когда возбуждение носит распространяющийся характер.

Электрические процессы в возбудимых тканях определяют основные законы раздражения (закон силы, "все или ничего", "силы-времени", градиента, полярный закон, закон физиологического электротона)

Закон силы

Чтобы возникло возбуждение, раздражитель должен быть достаточно сильным - пороговым или сверхпороговым

Учитывая, что порог раздражения является мерой возбудимости, которая определяется порогом деполяризации(разница между потенциалом покоя и уровнем критической деполяризации), то этот закон также должен рассматривать зависимость амплитуды ответа возбудимой ткани от силы раздражителя (раздражитель по силе ниже, равный или выше пороговой величины).

Для одиночных образований (нейрон, аксон, нервное волокно) эта зависимость носит название

Закон "все или ничего"

Подпороговые раздражители не вызывают возбуждение ("ничего"). При пороговых и сверхпороговых воздействиях возникает максимальная ответная реакция ("все"), т. е. возбуждение возникает с максимальной амплитудой ПД

По этому закону также сокращаются сердечная мышца и одиночное мышечное волокно.

Закон не являются абсолютным, а носит относительный характер:

. При действии раздражителей подпороговой силы видимая реакция отсутствует, но возникает местная реакция (локальный ответ)

. При действии пороговых раздражителей растянутая мышечная ткань дает большую амплитуду сокращения, чем не растянутая

При регистрации суммарной активности целостного образования (скелетная мышца, состоящая из отдельных мышечных волокон, нервный ствол, состоящий из множества нервных волокон) проявляется другая зависимость

Чем больше сила раздражителя, тем больше величина ответной реакции

При увеличении силы раздражителя от минимальных (пороговых) до субмаксимальных и максимальных значений амплитуда мышечного сокращения возрастает до определенной величины.

Дальнейшее увеличение силы раздражителя не приводит к увеличению амплитуды сокращения.

Это связано с тем, что скелетная мышца состоит из множества мышечных волокон, каждое из которых имеет свою возбудимость, а, следовательно, и свой порог раздражения. Поэтому на пороговый раздражитель отвечают только те волокна, которые имеют максимальную возбудимость.

С увеличением силы раздражителя в реакцию вовлекаются все большее количество мышечных волокон, и амплитуда сокращения мышцы все больше увеличивается.

Когда в реакцию вовлекаются все мышечные волокна, составляющие данную мышцу, дальнейшее увеличение силы раздражителя не приводит к увеличению амплитуды сокращения

Закон "силы-времени"

Закон отражает зависимость пороговой силы раздражителя от времени его действия для возникновения возбужденияи гласит:

Возникновение распространяющегося возбуждения зависит не только от силы раздражителя, но и от времени, в течение которого он действует. Чем больше по силе раздражитель, тем меньшее время он должен действовать для возникновения возбуждения

Зависимость носит обратный характер и имеет вид гиперболы. Из этого следует, что на кривой "силы-времени" имеются области, которые не подчиняются этому закону.

Если сила раздражителя будет меньше некоторой (пороговой) величины, то возбуждение не возникнет даже при длительном его воздействии.

Наоборот, если время воздействия будет очень коротким, то возбуждение тоже не возникнет даже при воздействии очень большого по силе раздражителя (в физиотерапии токи высокой частоты используются для получения калорического эффекта)

Для выявления этой зависимости и оценки возбудимости ткани используются следующие количественные характеристики:

Реобаза - это минимальная сила электрического тока, вызывающая генерацию потенциала действия

Полезное время - это минимальное время, в течение которого на ткань должен действовать раздражитель, равный по силе реобазе, чтобы возникло распространяющееся возбуждение

Хронаксия - это минимальное время, в течение которого на ткань должен действовать раздражитель, равный по силе 2 реобазам, чтобы возникло распространяющееся возбуждение

(при поражении нерва хронаксия увеличивается)

ХРОНАКСИМЕТРИЯ (греч. chronos время + axia количество + metreo измерять) - метод определения возбудимости тканей или органов на основе выявления зависимости между пороговой силой электрического раздражения, вызывающего процесс возбуждения, и длительностью его действия. Соответствующие приборы - хронаксиметры состоят из источника постоянного тока, набора сопротивлений и приспособлений для дозирования времени действия электрического тока, подающегося на объект.

Хронаксиметрию применяют в диагностике поражений центральной и периферической нервной системы, опорно-двигательного аппарата, при определении границ патол. очага и функционального состояния отдельных структур головного мозга в процессе проведения нейрохирургических операций. Относительная простота метода и достаточно четкая интерпретация результатов дали возможность использовать хронаксиметрию в спортивной медицине, физиологии труда, промышленной и санитарной гигиене.

Закон силы

Чтобы возникло возбуждение, раздражитель должен быть достаточно сильным - пороговым или сверхпороговым

Для одиночных образований (нейрон, аксон, нервное волокно) эта зависимость носит название

Закон "все или ничего"

По этому закону также сокращаются сердечная мышца и одиночное мышечное волокно.

Закон не являются абсолютным, а носит относительный характер:

Чем больше сила раздражителя, тем больше величина ответной реакции

Дальнейшее увеличение силы раздражителя не приводит к увеличению амплитуды сокращения.

Закон "силы-времени"

Реобаза - это минимальная сила электрического тока, вызывающая генерацию потенциала действия

(при поражении нерва хронаксия увеличивается)

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Закон силы: чем больше сила раздражителя, тем больше величина ответной реакции. В соответствии с этим законом функционирует скелетная мышца. Амплитуда ее сокращений постепенно увеличивается с увеличением силы раздражителя вплоть до достижения максимальных значений. Это обусловлено тем, что скелетная мышца состоит из множества мышечных волокон, имеющих различную возбудимость. На пороговые раздражители отвечают только волокна, имеющие самую высокую возбудимость, амплитуда мышечного сокращения при этом минимальна. Увеличение силы раздражителя приводит к постепенному вовлечению волокон, имеющих меньшую возбудимость, поэтому амплитуда сокращения мышцы усиливается. Когда в реакции участвуют все мышечные волокна данной мышцы, дальнейшее повышение силы раздражителя не приводит к увеличению амплитуды сокращения.

Закон раздражения Дюбуа-Реймона (аккомодации): стимулирующее действие постоянного тока зависит не только от абсолютной величины силы тока, но и от скорости нарастания тока во времени. При действии медленно нарастающего тока возбуждение не возникает, так как происходит приспособление возбудимой ткани к действию этого раздражителя, что получило название аккомодации. Аккомодация обусловлена тем, что при действии медленно нарастающего раздражителя в мембране происходит повышение критического уровня деполяризации. При снижении скорости нарастания силы раздражителя до некоторого минимального значения ПД не возникает, так как деполяризация мембраны является пусковым стимулом к началу двух процессов: быстрого, ведущего к повышению натриевой проницаемости и тем самым обусловливающего возникновение потенциала действия, и медленного, приводящего к инактивации натриевой проницаемости и как следствие этого – к окончанию потенциала действия. При быстром нарастании стимула повышение натриевой проницаемости успевает достичь значительной величины прежде, чем наступит инактивация натриевой проницаемости. При медленном нарастании тока на первый план выступают процессы инактивации, приводящие к повышению порога генерации ПД. Способность к аккомодации различных структур неодинакова. Наиболее высокая она у двигательных нервных волокон, а наиболее низкая у сердечной мышцы, гладких мышц кишечника, желудка.

Закон силы-времени: раздражающее действие постоянного тока зависит не только от его величины, но и от времени, в течение которого он действует. Чем больше ток, тем меньше времени он должен действовать на возбудимые ткани, чтобы вызвать возбуждение (рис.3).

Закон полярного действия постоянного тока: при замыкании тока возбуждение возникает под катодом, а при размыкании – под анодом. Прохождение постоянного электрического тока через нервное или мышечное волокно вызывает изменение мембранного потенциала. Так, в области приложения катода положительный потенциал на наружной стороне мембраны уменьшается, возникает деполяризация, которая быстро достигает критического уровня и вызывает возбуждение. В области же приложения анода положительный потенциал на наружной стороне мембраны возрастает, происходит гиперполяризация мембраны и возбуждение не возникает. Но при этом под анодом критический уровень деполяризации смещается к уровню потенциала покоя. Поэтому при размыкании цепи тока гиперполяризация на мембране исчезает, и потенциал покоя, возвращаясь к исходной величине, достигает смещенного критического уровня и возникает возбуждение.

Закон физиологического электротона: действие постоянного тока на ткань сопровождается изменением ее возбудимости. При прохождении постоянного тока через нерв или мышцу порог раздражения под катодом и в соседних с ним участках понижается вследствие деполяризации мембраны (возбудимость повышается). В области приложения анода происходит повышение порога раздражения, т. е. снижение возбудимости вследствие гипериоляризации мембраны. Эти изменения возбудимости под катодом и анодом получили название электротона (электротоническое изменение возбудимости). Повышение возбудимости под катодам называется катэлектротоном, а снижение возбудимости иод анодом – анэлектротоном.

При дальнейшем действии постоянного тока первоначальное повышение возбудимости под катодом сменяется ее понижением, развивается так называемая католическая депрессия. Первоначальное же снижение возбудимости под анодом сменяется ее повышением – анодная экзальтация. При этом в области приложения катода – инактивация натриевых каналов, а в области действия анода происходит снижение калиевой проницаемости и ослабление исходной инактивации натриевой проницаемости.

ЛЕКЦИЯ № 2. Физиологические свойства и особенности функционирования возбудимых тканей

ЛЕКЦИЯ № 2. Физиологические свойства и особенности функционирования возбудимых тканей 1. Физиологическая характеристика возбудимых тканей Основным свойством любой ткани является раздражимость, т. е. способность ткани изменять свои физиологические свойства и

1. Физиологическая характеристика возбудимых тканей

1. Физиологическая характеристика возбудимых тканей Основным свойством любой ткани является раздражимость, т. е. способность ткани изменять свои физиологические свойства и проявлять функциональные отправления в ответ на действие раздражителей.Раздражители – это

2. Законы раздражения возбудимых тканей

2. Законы раздражения возбудимых тканей Законы устанавливают зависимость ответной реакции ткани от параметров раздражителя. Эта зависимость характерна для высоко организованных тканей. Существуют три закона раздражения возбудимых тканей:1) закон силы

3. Понятие о состоянии покоя и активности возбудимых тканей

3. Понятие о состоянии покоя и активности возбудимых тканей О состоянии покоя в возбудимых тканях говорят в том случае, когда на ткань не действует раздражитель из внешней или внутренней среды. При этом наблюдается относительно постоянный уровень метаболизма, нет

2. Основные характеристики и законы возбудимых тканей

2. Основные характеристики и законы возбудимых тканей Основным свойством любой ткани является раздражимость, т. е. способность ткани изменять свои физиологические свойства и проявлять функциональные отправления в ответ на действие раздражителей.Раздражители – это

3. Понятие о состоянии покоя О и активности возбудимых тканей

3. Понятие о состоянии покоя О и активности возбудимых тканей О состоянии покоя в возбудимых тканях говорят в том случае, когда на ткань не действует раздражитель из внешней или внутренней среды. При этом наблюдается относительно постоянный уровень метаболизма.Основные

Глава 2. Физиология возбудимых тканей

Глава 2. Физиология возбудимых тканей Способность адаптироваться к постоянно изменяющимся условиям внешней среды является одним из основных признаков живых систем. В основе приспособительных реакций организма лежит раздражимость – способность реагировать на

Биоэлектрические явления в возбудимых тканях. Природа возбуждения

Биоэлектрические явления в возбудимых тканях. Природа возбуждения Возбуждение представляет собой сложную совокупность физических, химических и физико-химических процессов, в результате которых происходит быстрое и кратковременное изменение электрического

ЗАКОНЫ ЖИЗНИ — ЗАКОНЫ ЗДОРОВЬЯ

ЗАКОНЫ ЖИЗНИ — ЗАКОНЫ ЗДОРОВЬЯ Эта глава для любознательных, для тех, кто не перестал удивляться Чуду Жизни ЖИЗНЬ — БЕСКОНЕЧНОЕ ВОЗРОЖДЕНИЕВся Жизнь на Земле — жизнь микроорганизмов, животных, человека — зависит от крошечного фермента, способного поглощать энергию

Дозировка лечебного раздражения и основные приемы массажа

Дозировка лечебного раздражения и основные приемы массажа Чтобы эффективно применить массаж, правильно дозировать раздражение важно уметь оценить индивидуальную чувствительность пациента, тип его конституции, знака болезни, то есть синдромов ян и инь. Следует

Заговоренная вода для снятия раздражения

Заговоренная вода для снятия раздражения Можно заговорить воду, чтобы она сняла беспричинное раздражение. Бывает так, что позавидует кто-нибудь счастливой семейной жизни и захочет внести разлад в семью – просто так, чтобы не мозолили глаза своим счастьем, –

Компресс из облепихи и алоэ против раздражения кожи

Компресс из облепихи и алоэ против раздражения кожи 40 мл сока облепихи, 30 мл сока алоэ.Способ приготовления и примененияСмешать облепиховый сок с соком алоэ, смочить в полученном средстве салфетку, наложить ее на лицо и оставить до высыхания.Затем снять компресс,

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое "Всё или ничего закон" в других словарях:

ВСЕ ИЛИ НИЧЕГО, ЗАКОН — 1. В нейропсихологии принцип, означающий, что любой нейрон распространяет характерный для него нервный импульс с максимальной интенсивностью или вообще не распространяет. См. интенсивности закон. 2. В обучении, принцип, означающий что ассоциации… … Толковый словарь по психологии

Всё или ничего закон — 1. в нейропсихологии явление, когда нейрон выделяет нервный импульс либо этого не делает, то есть работает в альтернативном режиме “да” или “нет”; 2. в педагогической психологии положение о том, что ассоциация формируется с первой попытки либо не … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

закон "все или ничего" — правило, согласно которому на подпороговое раздражение возбудимая клетка не дает ответа, а на пороговое раздражение дает сразу максимальный ответ, причем при дальнейшем повышении силы раздражения величина ответа не изменяется … Большой медицинский словарь

Закон всёили ничего — ” – правило, согласного которому возбудимая клетка на подпороговые раздражения не даёт ответа, на пороговые сразу максимальный ответ, при дальнейшем повышении силы раздражителя величина… … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных

Закон и порядок — Law Order … Википедия

ЗАКОН ОБ ОБРАЩЕНИИ ЦЕННЫХ БУМАГ 1934 г. — SECURITIES EXCHANGE ACT OF 1934Закон (48 Stat. 881; 15 U.S.C. 78a to 78jj) принят 6 июня 1934 г. с внесенными в дальнейшем поправками. Имеет целью запретить искажения, махинации и др. подобные действия на рынке ценных бумаг, установить и… … Энциклопедия банковского дела и финансов

Закон достаточного основания — закон логики, который формулируется следующим образом: всякое положение для того, чтобы считаться вполне достоверным, должно быть доказанным, т. е. должны быть известны достаточные основания, в силу которых оно считается истинным.[1][2][3] … Википедия

Обзор

Эдгар Дуглас Эдриан. Родился 30 ноября 1889 г. в Лондоне, Великобритания. Умер 4 августа 1977 г. в Лондоне. Лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине 1932 года (1/2 премии, совместно с Чарльзом Шеррингтоном).

Автор

Редакторы

Рисунок 1. Кит Лукас (1879–1916). Британский ученый, преподаватель физиологии в Кембридже. В 34 года был избран членом Королевского общества благодаря весомому вкладу в понимание работы нервно-мышечного аппарата, особенно механизмов возбуждения. Не последнюю роль в раннем успехе Лукаса сыграли его технические способности: он чрезвычайно изобретательно совершенствовал и даже создавал экспериментальное оборудование. Эти же способности привели его к руководству компанией по производству исследовательских приборов — Cambridge Scientific Instrument Company — и оказались востребованы в годы Первой мировой: добровольца, капитана Королевских ВВС Кита Лукаса привлекли к аэронавигационным исследованиям. Решив, что умение пилотировать пойдет на пользу экспериментальной работе, 37-летний Лукас начал посещать лётные курсы и вскоре погиб, столкнувшись в воздухе с самолетом другой авиашколы.

Наш сегодняшний герой сумел в своей долгой жизни сделать много: доказать, что наука может ввести в самые высокие круги общества, закончить дело жизни погибшего друга и наставника, стать Джеймсом Бондом в академических кругах, внедрить в научную практику современную технику и пользоваться ею — в общем, пожить на всю катушку. Знакомьтесь: Эдгар Дуглас Эдриан, Первый барон Эдриан, пэр Англии, кавалер ордена Заслуг, пятидесятый президент Лондонского королевского общества естественных наук, ректор Кембриджского университета.

И школу этот ребенок, названный Эдгаром Дугласом, заканчивал не абы какую, а саму Вестминстерскую, действующую с 1179 года как минимум. И вуз по окончании Вестминстера в 1908 был выбран тоже не заштатный — Тринити-колледж в Кембридже. Его оканчивали Ньютон, Байрон, Бэкон, Бор, Резерфорд и Эддингтон, многие члены королевской семьи.

Рисунок 2. Генри Пикеринг Боудич (1840–1911). Американский врач, физиолог, преподаватель Гарварда с 35-летним стажем, майор кавалерии во время Гражданской войны в США. Особенно известен благодаря работам по сердечным сокращениям и коленному рефлексу, а также пропагандированием внедрения физиологических исследований в курсы обучения практикующих врачей.

Давайте сделаем небольшое отступление в 1871 год, когда ни Эдриан, ни Лукас еще не родились. Американский физиолог Генри Боудич (рис. 2), тогда только-только ставший доцентом в Гарварде, обнаружил, что при попытке возбудить сердечную мышцу сердце до определенного момента (порога) на раздражитель не отвечает, а затем отвечает максимально.

Лукас в статье The All or None Contraction of the Amphibian Skeleton Muscle Fibre [1] распространил этот принцип на скелетные мышцы, одновременно придумав сам термин. Вместе с Лукасом Эдриан проработал восемь лет — до трагической гибели наставника Эдриана 5 октября 1916 года. Лукас испытывал новое оборудование для ВВС.

Рисунок 3. Капиллярный электрометр Липпмана — первый из приборов Эдриана.

Но самое главное, он сумел доказать присутствие электричества в самόй нервной клетке. Это получилось случайно, в 1928 году. Вот как вспоминает о моменте открытия сам автор:

В своей речи на нобелевском банкете [9] Эдриан выступил как настоящий патриот Тринити-колледжа: подчеркнул гордость за то, что уже восемь выпускников его стали нобелевскими лауреатами, и честь быть девятым; даже на утечку мозгов пожаловался (что сейчас только два из восьми остались в колледже и четыре — в Кембридже). Это внимание к своей альма-матер мы очень ярко увидим потом, в поздние годы жизни нашего героя.

Рисунок 7. Эдриан в поздние годы.

До 1950-х Эдриан изучал самые разные участки нервной системы, пытаясь понять ее целиком. Слуховую кору, мозжечок, соматосенсорную кору, вестибулярный аппарат, органы обоняния. Много экспериментов ставил на себе: рассказывают, что он как-то ввел себе в плечо иглу-электрод и в течение двух часов регистрировал активность собственных мышц.

В 1955 году Эдриан доказал, что наука — истинно аристократическое занятие, кем бы ты ни родился. В тот год ее величество королева Елизавета II, уже тогда правившая Британией, даровала нашему герою титул барона Кембриджского. Нобелевский лауреат стал пэром Англии. Правда, баронство длилось всего сорок лет: Вторым бароном Эдрианом стал сын нашего героя, но поскольку внуков он Первому барону не оставил, дворянский род пресекся со смертью кембриджского профессора клеточной физиологии Ричарда Эдриана в 1995 году.

Рисунок 8. Дэвид Юм (1711–1776). Шотландский философ, экономист, историк, деятель шотландского Просвещения, критик религии.

Прожить 88 лет, из них 55 лет — в хорошем браке (Эдриан был женат на Эстер Пинсент, среди предков которой значится великий философ Дэвид Юм (рис. 8)), иметь троих детей, достичь всех мыслимых и немыслимых вершин, стать недосягаемым примером для нескольких поколений ученых и даже продлить удивительную традицию для british neuroscientists.

Жизнь достойная восхищения и подражания. Именно такие они — настоящие британские ученые.

Читайте также: