
【醫】 all or none; all or none law
全或無定律(All-or-None Law) 是生理學和神經科學中的重要概念,指某些生物系統(如神經元、心肌細胞)對刺激的反應特性:當刺激強度達到特定阈值時,系統會觸發最大強度的響應;若刺激未達阈值,則完全不産生響應。該定律強調響應是“全”(完全激活)或“無”(無反應)的二元狀态,不存在中間程度的反應強度。
阈值依賴性
神經元或肌細胞的興奮需要刺激強度達到阈值電位。例如,神經元軸突初始段需去極化至約-55mV(哺乳動物)才能引發動作電位。低于阈值的刺激(如-60mV)僅引起局部電位衰減,無法傳播。
響應的一緻性
一旦達到阈值,動作電位的幅度和形态是固定的,不受刺激強度進一步增加的影響。心肌細胞收縮遵循同樣原則:阈上刺激均引發最大收縮力,确保心髒泵血效率。
非分級性
區别于化學突觸的遞質釋放(可分級),動作電位遵循“全或無”特性。例如,運動神經元激活時,無論刺激強弱,其動作電位峰值均接近+30mV,傳導速度恒定。
中文術語 | 英文術語 | 定義場景示例 |
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全或無定律 | All-or-None Law | 神經元動作電位觸發機制 |
阈值電位 | Threshold Potential | 引發動作電位的最小膜電位值 |
動作電位 | Action Potential | 神經元或肌細胞的電脈沖信號 |
神經科學原理(Principles of Neural Science, Kandel et al.)
第7章詳細闡述動作電位的"全或無"特性及離子通道機制。
鍊接:McGraw-Hill 教材庫(需訂閱訪問)
醫學生理學(Medical Physiology, Boron & Boulpaep)
第14章解析心肌細胞興奮收縮耦聯中的"全或無"響應。
Nature Reviews Neuroscience
綜述《神經元興奮性的分子基礎》(Molecular Basis of Neuronal Excitability)讨論阈值調控機制。
定律公式表達
動作電位觸發條件:
$$ Delta Vm geq V{th} $$
其中 (Delta Vm) 為膜電位變化量,(V{th}) 為阈值電位。
全或無定律是生理學和神經科學中的核心概念,主要描述特定組織(如心肌、神經纖維等)對刺激反應的特性。以下是詳細解釋:
全或無定律由鮑迪奇(H.P. Bowditch)在1871年通過蛙的心髒實驗首次提出。其核心内容是:刺激強度必須達到阈值才能引發反應,且反應的大小不隨刺激強度增加而變化。例如,心肌或神經纖維對阈下刺激無反應,而阈上刺激則會引發最大強度的動作電位或收縮,無論刺激強度如何增強。
如需進一步了解不同領域的應用案例,可參考來源。
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