All or none là gì?
All or none law (định luật tất cả hoăc không có gì) là một nguyên lý nói về sự phản hồi của sợi cơ hoặc tế bào thần kinh đối với một kích thích độc lập (a independent stimulus). Nếu kích thích đó vượt ngưỡng thì sợi cơ hoặc tế bào thần kinh sẽ có sự vận đông đáp ứng lại hoặc không có đáp ứng gì.
Xem thêm:
Quan hệ giữa sự kích thích và đáp ứng Các sợi cơ và các tế bào thần kinh giống nhau ở chỗ cả hai đều phụ thuộc vào sức mạnh của kích thích sẽ đáp ứng chỉ khi một kích thích đạt đến ngưỡng cường độ và thời gian. Tế bào thần kinh hay sợi cơ cũng đều có thuộc tính tất cả hoặc không (all or none).
Dưới ngưỡng
Nếu như một sợi cơ/tế bào thần kinh tách rời chịu một kích thích có giá trị dưới ngưỡng thì sẽ không có sự co cơ/đáp ứng.
Trên ngưỡng
Nếu như một sợi cơ/tế bào thần kinh tách rời chịu một kích thích có giá trị trên ngưỡng, độ co cơ/đáp ứng đều nhận được đáp ứng tối đa khả năng của nó trong các điều kiện tại thời điểm được đó, bất kể giá trị nào của kích thích. Có thể dễ dàng chứng minh trong phòng thí nghiệm rằng cơ có khả năng đáp ứng ở những mức độ khác nhau phụ thuộc vào cường độ kích thích: nếu một cơ tiếp nhận một kích thích ở cường độ ngưỡng, cơ sẽ co rất yếu. Khi cường độ kích thích mạnh hơn được tạo ra sau một ít giây nghỉ, cơ sẽ co hơi mạnh hơn. Cường độ càng tăng làm cơ co càng mạnh cho đến khi sự gia tăng kích thích không làm tăng cường độ của đáp ứng. Lúc này cơ đã đạt đến đáp ứng tối đa. Đặc tính này của sợi cơ/ thần kinh được gọi là mối quan hệ tất cả hoặc không. Mối quan hệ này tồn tại ở mô thần kinh, đơn vị là tế bào thần kinh, đối với cơ xương, sợi cơ tim, toàn bộ buồng trứng hoặc toàn bộ tâm thất. Ví dụ trên đề cập đến phản ứng của một sợi cơ/ thần kinh đơn lẻ tách biệt.
Nhiều sợi
Đối với nhiều sợi, mặc dù một sợi cơ đáp ứng theo kiểu tất cả hoặc không nhưng một cơ được hợp thành bởi nhiều sợi cơ thì lại khác. Nếu một dây thần kinh được kích thích, sau đó khi kích thích dần dần tăng lên trên ngưỡng, một số lượng lớn các sợi phản ứng. Các kích thích có hiệu quả tối thiểu(chỉ có các sợi có độ kích thích cao đạt ngưỡng), nhưng khi kích thích mạnh hơn thì sẽ làm tăng phản ứng của toàn bộ dây thần kinh. Làm thế nào có thể giải thích các kết quả nầy nếu các sợi cơ đáp ứng theo nguyên lý tất cả hoặc không? Ðó là do sự tương tác giữa các sợi cơ khác nhau trong mỗi cơ. Vì trong một cơ, mỗi sợi cơ có giá trị ngưỡng khác nhau, được phân bố bởi các sợi thần kinh khác nhau và những sợi này không phải đều bị kích thích đồng thời, do đó mặc dù từng sợi cơ đáp ứng với kích thích theo kiểu tất cả hoặc không nhưng một sự gia tăng cường độ của kích thích trên mức độ ngưỡng có thể dẫn tới một đáp ứng lớn hơn của cơ do nhiều sợi cơ bị kích thích. Tuy nhiên cơ sẽ đạt đến mức đáp ứng tối đa khi toàn bộ sợi cơ bị kích thích và sự gia tăng cường độ hơn nữa cũng không gây ra sự đáp ứng.
Sự co cơ
Thí nghiệm với cơ ở ếch cho thấy nếu một kích thích thích hợp tác động lên cơ, sẽ có một thời gian ngắn trong đó sự co cơ không xảy ra. Ðây là thời kỳ tiềm phục (latnt period) thường thay đổi từ 0,0025 đến 0,004 giây. Tiếp theo là thời kỳ co (contraction period) và ngay sau đó là thời kỳ duỗi (relaxation period). Ba thời kỳ này tạo thành một co cơ đơn (simple twich).
Mỗi co cơ đơn cần có một thời gian nghỉ thích hợp giữa hai kích thích kế tiếp. Nếu có một loạt kích thích liên tiếp tác động lên cơ, cơ chưa kịp duỗi hoàn toàn khi đáp ứng với kích thích trước thì kích thích kế tiếp đã đến. Trong trường hợp này biên độ co cơ sẽ lớn hơn co đơn độc, gọi là sự cộng co (summation). Khi các kích thích lặp lại rất nhanh, cơ không thể duỗi giữa các lần kích thích. Trong trường hợp nầy không thể phân biệt được từng co cơ đơn, chúng hợp lại thành co cứng (tetanus)
Nếu cơ co cứng quá lâu, chúng sẽ bị mõi và biên độ co cơ sẽ giảm dần ngay cả khi kích thích liên tục với cùng cường độ. Sự mõi cơ có liên quan đến việc giảm lượng glycogen tích trử, sự tích tụ acid lactic và những thay đổi hóa học khác. Một sự co cơ trong đó cơ bị ngắn lại nhưng cường độ co cơ không đổi được gọi là co đẳng trương (isotonic contraction). Sự co cơ trong đó cơ tạo ra lực nhưng không ngắn lại, như trường hợp nâng một vật nặng, được gọi là co đẳng trường (isometric contraction).
Một số cơ không bao giờ duỗi hoàn toàn mà luôn luôn được duy trì ở trạng thái co một phần, gọi là trương lực (tonus). Trương lực được duy trì do các nhóm sợi cơ khác nhau luân phiên co nên không có sợi cơ nào bị mỏi.
Xem thêm:
