Устройство и типы нейронов, понятие о возбудимых свойствах, ионных каналах и природе электрического тока. Определение и графическое представление потенциала действия. Модель Ходжкина-Хаксли: приемы моделирования, анализ уравнений и динамика модели.
Аннотация к работе
Рассчитать и смоделировать потенциал действия мембраны или моделирование электрической активности клеток нервной системы.Потенциал действия - волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в виде кратковременного изменения мембранного потенциала на небольшом участке возбудимой клетки (нейрона или кардиомиоцита), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к внутренней поверхности мембраны, в то время, как в покое она заряжена положительно. При проведении потенциала действия открываются потенциал-зависимые натриевые каналы и положительно заряженные ионы натрия поступают в цитоплазму по градиенту концентрации, пока он не будет уравновешен положительным электрическим зарядом. Для измерения потенциала действия внутри аксона вводят тонкий стеклянный капилляр с диаметром кончика менее 0,5 мкм, заполненный концентрированным раствором КС1, что не оказывает заметного влияния на активность аксона. При пропускании гиперполяризующих или подпороговых деполяризующих импульсов тока мембрана ведет себя подобно пассивной ЛС-цепи, заряжаясь экспоненциально от исходного до нового уровня с характерным временем т, равным произведению сопротивления на емкость мембраны (рис 1) При действии надпороговых деполяризующих импульсов наблюдается быстрое смещение значений потенциала внутренней части волокна до уровня D0-50) МВ их возврат с кратковременной стадией следовой гиперполяризации. При пропускании гиперполяризующих или подпороговых деполяризующих - импульсов тока мембрана ведет себя подобно пассивной ЛС-цепи, заряжаясь экспоненциально от исходного до нового уровня с характерным временем т,равным произведению сопротивления на емкость мембраны (рис.Графическая реализацияВ данной работе было рассчитан и смоделирован потенциал действия мембраны или моделирование электрической активности клеток нервной системы.