All-or-none law
该定律描述了组织的反应对应答施加刺激的强度(如果使用单个矩形脉冲)的依赖关系。
- 如果刺激达到或超过阈值水平(超阈值),就会产生动作电位(AP)。此时其振幅始终保持恒定,并且不会随着刺激强度的进一步增加而增大(“全”原则)。
- 如果刺激为阈下刺激,则仅产生局部反应(局部电位)。其振幅随着刺激的增强而逐渐(呈梯度)增加,但不会发生传导性兴奋(“无”原则)。
“强度-时间”定律
该定律显示了刺激的强度(振幅)与其作用时间之间的关系。这里的关系是反比的:作用时间越短,激发出兴奋所需的刺激就必须越强大。
这种关系由戈尔韦格-韦斯-拉皮克(Gorweg-Weiss-Lapicque)曲线反映。曲线上的每个点都是特定持续时间的阈值。曲线左侧没有兴奋(阈下区),右侧则有兴奋(超阈区)。
根据该曲线可以确定兴奋性的基本参数:
- 基强度(Rheobase)——在无限长作用时间下能够引发应答的最小电流强度。
- 最小有用时间——单倍基强度电流引起兴奋所需的时间。
- 时值(Chronaxie)——强度为两倍基强度的电流引发动作电位所需的时间。它通过时值计进行测量,因为它比基强度能更准确地反映兴奋性(人类骨骼肌为毫秒级,平滑肌可达十分之几秒)。
适应性定律
由 E. 迪布瓦-雷蒙(E. du Bois-Reymond)发现。它表明刺激的上升速率(陡度)对于兴奋的产生至关重要。组织能够适应(适应性)电流强度的缓慢增加。
如果电流急剧上升,就会产生动作电位。如果缓慢上升,刺激阈值就会逐渐升高(临界去极化水平发生位移)。结果,钠通道来得及失活,而钾通道被激活。去极化未能达到临界水平,因而仅形成局部反应,即使最终的电流强度很大。
普弗勒极性定律
描述了直流电根据电极极性对兴奋性的影响。
- 通电时,兴奋起源于阴极(负极)下方。
- 断电时,则起源于阳极(正极)下方。
电极下方的组织初始兴奋性也会发生改变。在电流作用初期,阴极下方兴奋性升高(阴极电紧张),而阳极下方兴奋性降低(阳极电紧张)。然而,随着电流长期持续通过,情况会发生变化:阴极下方出现抑制(兴奋性降低),而阳极下方出现亢进(兴奋性增高)。
针对普弗勒定律:“通电-阴极(闭合-阴极),断电-阳极(断开-阳极)”
课堂与考试常见问题
时值说明了什么?
时值表示两倍基强度刺激作用于组织并使其兴奋的最短时间。它是比基强度更准确、更稳定的兴奋性指标。
离子水平上适应性现象的本质是什么?
在缓慢去极化过程中,快速钠通道在达到阈值之前就已关闭(失活),而钾通道开启,从而阻止进一步去极化。
该主题的其他拓展内容
- 电流缓慢上升时膜电位变化的各时相(曲线分析)
- 不同类型神经纤维适应速率的差异
- 局部反应及其与动作电位特性的比较
- 阴极抑制与阳极亢进的发展机制
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本资料由 WhiteCoat Pro 讲师根据医学院校教学大纲编写。仅供教育参考。