Введение в структурно-функциональную теорию нервной клетки - Антомомнов Ю.Г.
Скачать (прямая ссылка):
a e
"сГ = albC\ a ' kT e In
[К]1
[Klout
[С1]ои
[Cl]1
(Fnn - ЛУПР)] = 14,886 • 1(Г3 см/сек,
J^^iL-(Fnn-AO] =
= 3,93498435 • 1СГ3 см/сек.
В качестве VYin берем абсолютное значение потенциала покоя. Определяем
коэффициент сглаживания асимметрии из формулы
(181): у = k*~kc = 0,000319623.
Коэффициент асимметрии определяем по формуле (181): k\c - = 2,779894079.
Число пор мембраны кольца подсчитываем по формуле (207):
т^а = _-Hi-j- = 3653,413,
"1 к?х
5Na + 25К*ао
/"К = ^ас/Пыа = 10156,101166841.
Изменение потенциала мембраны кольца за счет поперечных токов находим по
формуле
и N
l.n / Л.п 1 ,п
Na "1 / " К , "Cl 1 "1
/out ¦ mNa - -T^r + -JT I 'Na \ lK 'Cl
= 0,26279147 мв.
Суммарное изменение потенциала в объеме vx и на мембране кольца первого
шага следующее: ДКХ = ДУпр + ДН? = 0,26386734 мв.
4. Расчет структурных и функциональных параметров полусферы vn + п1.
Объем полусферы: v0 + vx - 0,755586 • 10~18 м3.
Начальное число ионов в объеме v0 + гд: 2"ыа = "Na + "Na = = 6826341,717,
2н°к = п%° + п\° = 68263417,17, 2п°с, = пЭД + + ncf = 4095805,0302.
Общее число ионов, вошедших в полусферу v0 + vx и вышедших из нее в
результате поперечного движения ионов через мембрану, определяем так:
И1'"
У Дпыа = Дп°ыа + mlNaTm = 1365971,56899,
'Na "I ,п
0 , иК 1 ,
У Дпк = Днк + -ттгт*Тт = 1093333,2876105,
ж
У Дне, = Дна + т1кТт = 271987,8987094.
In
'Cl
Суммарное число ионов и концентрации в полусфере v0 + vt: 2/inL = 2>n. +
2A"Na = 8192313,285999,
195
1Ъ? = 2 пк - 2 Апк = 67170083,88239, 2 Лс' * 2 Лея + 2 Ала =
4367792,92891,
2Х
[Najo =
"0,1 1Л'
*Na ' 10
L---------3
= 18,0016882 ммоль,
(t)" + и,) A
[Kjo = 147,5987 ммоль,
[Cljo = 9,597734 ммоль.
я (dc + 2jCj)2
y0 4- vt: S'"
Поверхность полусферы
= 3,18360832 мкм*.
Определение расстояний между ионами в полусфере и0 + п,:
1т = = 56,065 А,
V п 2 "Na
/к = 27,805 А,
/а = 69,143 А.
5. Расчет продольных токов между полусферой v0 + vx и остальной частью
цитоплазмы.
Для определения продольных скоростей и интервала интегрирования скоростей
по пространству, как и на первом шаге (очаг - остальная часть
цитоплазмы), составляем следующую систему уравнений:
,,1.пр _____
U Na -
" l.np ______
"К
,ЛПР _
Uci =
al6Na
iZL," (tm)1 + др.
e (Na]fn
- AV1
aA
Cl
iLm-fe.
\4
HL In-SS.-AV'
e [CUm
21,1986163 • IO-
О.914975556 • 10'
-10
-io
9,272445354 • 10~
x* =
1,ПР I l.np uNa + UK
+ "cfP
T
л rt
Решая эту систему, получаем х, = 1,023
0,08944 • 10 '
"l.np
"К
1-3
10_6 см, Wn"p = см/сек, икГ =
= 2,0722 • 10 см/сек,
= 0,9063974 • 10~3 см/сек.
Число квазипор на поверхности полусферы н0 -f и, подсчитываем, используя
формулу (173):
1,пр Н1- 2*j)'
^Na - * о------------------
[NaJo
(^Na)2 ([NaJo + [K]q + [C1]q)
196
_____________________[Na]jn_________
(<}!?a)2 ([Na]i" + [Kim + [C1W
-1 = 852,157, in) J
lnp (dc + 2Xlr
mK p =------------5------
[K)i;
[Kli
Or)2 ([Na]J + [K]q 4" [C1]q)
".l.np (dc + 2лГ]): mci =-------------------------
(*Kn)2 ([Na]," + [K]j" -Ь [Cl] in) = 3795,98635,
2
[Cllin
(4,)2 ([Na]' + IK]J + [C1]')
= 110,92982.
(I'aV ([Na]in + [KJin+fCI]in)
Число вышедших из объема полусферы (v0 4- vt) и вошедших в него ионов за
время Тт за счет продольного движения:
"1.ПР
Дп^р = -р- т\йРТт = 3149,629422,
*Na
ц1,пр
Дпкпр = -^rnknpTm = 1227,6731843,
1к
"1ЛР
Ап1сГ = trufpTm = 145,41863.
'ci
Сопротивление цитоплазмы продольному току на этом шаге определяем по
формуле (224):
fli = - тк --------------------------- 2,635 • 10е ом.
OTNa Na 4" ("*к 4" "С1 )
Определим изменение потенциала следующей дискретной области за счет
продольных токов:
Avunp = _eR^ (Дя{йр _ Дяипр _ ДпИпР) = о ооо749 ' m
6. Расчет структурных и функциональных параметров следующей дискретной
области (о.).
Площадь кольца, охватываемая возбуждением на втором шаге, как и на
первом, равна площади синапса: S2 = Sc = 0,785 мкм2.
Шаг дискретности определяем по формуле (163) при i - 2: Х2 = 0,158025
мкм.
Объем цитоплазмы дискретной области па, заключенный между границами
следующей полусферы п0 + 1Д 4- t>2 и полусферы п0 +
197
4- t"!, находим по формуле
=* ~W [i-dc + 2x1 + 2х2? ~ ^ + 2лг')3] = °>6229991 ' 10~18 м3-
Начальное число ионов в объеме и2: п^а = 5628485,368, tty0 = =
5628485,368, п?,° = 3377091,22.
Число ионов и концентрации в объеме после действия продольных токов: "Na
= 5631634,99742, п\ = 56283626,00682, п'а = = 3377236,63861, [NaP =
15,008613 ммоль, [КЗ2 = 149,99892 ммоль [СП2 = 9,00052 ммоль.
Расстояние между ионами калия в объеме п2:
/к1 = 1 f = 27,65515 А. у
Определяем скорости поперечного движения ионов через мембрану кольца S2:
al6Na
2,гг U Na
kT
In
[Na]oUt
+ (Рпп -ДУ )
е |Na]
= 51,6946 • 10~3 см/сек,
2,п а1^К
"к =--е-
kT , [КР е [K]out
(Упп-АР1,пр)| =
2 ,п
Hci
= 14,8853 ¦ 10 см/се к,
4UQ \ kT [CHout . (Т/пп AKl nP)J =
kT | [Cl]out г [CJ]2
= 3,9347588 • 10-3 см/сек.
В качестве Vnп берем его абсолютное значение.
Определяем коэффициент асимметрии для кольца S2 по формуле (181): feac =
