Lei tudo ou nada - All-or-none law
Uma única fibra nervosa sempre dará uma resposta máxima e produzirá picos da mesma amplitude quando estimulada. Se a intensidade do estímulo é aumentada, a altura do pico sempre permanece a mesma. Em suma, o impulso propagado em uma única fibra não pode ser classificado classificando a intensidade ou a duração do estímulo. A fibra nervosa dá uma resposta máxima ou nenhuma. Isso é chamado de princípio "tudo ou nada". Também é conhecida como lei do tudo ou nada.
Foi estabelecido pela primeira vez pelo fisiologista americano Henry Pickering Bowditch em 1871 para a contração do músculo cardíaco . Segundo ele, descrevendo a relação da resposta ao estímulo
Um choque de indução produz uma contração ou não o faz de acordo com sua força; se o fizer, produzirá a maior contração que pode ser produzida por qualquer força de estímulo na condição do músculo naquele momento.
Posteriormente, descobriu-se que esse princípio estava presente no músculo esquelético por Keith Lucas em 1909. As fibras individuais dos nervos também respondem à estimulação de acordo com o princípio tudo-ou-nada.
Isolamento do potencial de ação
O primeiro tempo registrado de isolamento de um único potencial de ação foi realizado por Edgar Adrian em 1925 a partir de um conjunto de fibras musculares transversais. Usando um amplificador de válvula triodo termiônico com amplificação de 1850, Adrian percebeu que, quando a preparação do músculo era deixada pendurada, ela produzia oscilações; no entanto, quando suportado, essa atividade não ocorreu. Mais tarde, com a ajuda de Yngve Zotterman, Adrian isolou e estimulou uma fibra sensorial. Os impulsos externos na fibra eram uniformes: “tão simples quanto os pontos em código Morse”. A força do estímulo foi manipulada e a frequência resultante medida, produzindo uma relação onde f∝sn.
Relação entre estímulo e resposta
A magnitude do potencial de ação estabelecido em qualquer fibra nervosa individual é independente da força do estímulo excitante, desde que este seja adequado. Um estímulo elétrico abaixo da força do limiar falha em eliciar um potencial de pico propagado. Se for de força de limiar ou superior, um pico (impulso nervoso) de magnitude máxima é estabelecido. Ou a fibra individual não responde com a produção de spikes ou responde com o máximo de sua capacidade nas condições do momento. Esta propriedade da fibra nervosa única é denominada relação tudo ou nada. Essa relação é válida apenas para a unidade de tecido ; para o tecido nervoso, a unidade é a célula nervosa , para o músculo esquelético a unidade é a fibra muscular individual e para o coração a unidade são as aurículas inteiras ou os ventrículos inteiros .
Estímulos muito fracos para produzir um pico, entretanto, criam um eletrótono local , a magnitude do potencial eletrônico aumentando progressivamente com a força do estímulo, até que um pico seja gerado. Isso demonstra a relação tudo ou nada na produção de pico.
O relato acima trata da resposta de uma única fibra nervosa. Se um tronco nervoso é estimulado, à medida que o estímulo excitante aumenta progressivamente acima de um limite, um número maior de fibras responde. O estímulo mínimo eficaz (isto é, limiar ) é adequado apenas para fibras de alta excitabilidade, mas um estímulo mais forte excita todas as fibras nervosas. Aumentar ainda mais o estímulo aumenta ainda mais a resposta de todo o nervo.
O músculo cardíaco é excitável, ou seja, ele responde a estímulos externos se contraindo . Se o estímulo externo for muito fraco, nenhuma resposta será obtida; se o estímulo for adequado, o coração responde da melhor maneira possível. Conseqüentemente, as aurículas ou ventrículos se comportam como uma única unidade, de modo que um estímulo adequado normalmente produz uma contração total das aurículas ou ventrículos. A força de contração obtida depende do estado em que as fibras musculares se encontram. No caso das fibras musculares , a fibra muscular individual não responde de forma alguma se o estímulo for muito fraco. No entanto, ele responde ao máximo quando o estímulo atinge o limite. A contração não aumenta se a força do estímulo aumentar ainda mais. Estímulos mais fortes colocam mais fibras musculares em ação e, portanto, a tensão de um músculo aumenta à medida que a força do estímulo aplicado a ele aumenta.