Введение в структурно-функциональную теорию нервной клетки - Антомомнов Ю.Г.
Скачать (прямая ссылка):
2nci = 4095805,0302.
207-
Общее число ионов, вошедших в полусферу v0 -f- v1 и вышедших из нее в
результате поперечного движения ионов через мембрану, определяем так:
У АЛЫа = ArtNa ¦
"1 ,п
"Na 1 гр ,out тш " 'Na
I ,п К
1 ,п
1365140,4819647,
V Апк - А "к + -пг т^Тт = 1093365,7739439, л- 1^
У ДЯС1 = АЛС1 + ~г ткТт - 271962,5241627.
" 1с\
Суммарное число ионов и концентрации в полусфере (v0 + г>г): 2и°№ = 2"°Na
+ 2A"Na = 8191482,1989647,
24' = 2 "к - 2 А"к = 67170051,39606,
2"c'/ = 2"ci + 2 Artci = 4367767,55436,
[Najo
2"ол
Na
= 17,99971 ммоль,
(o0 + Vj) • A
[K]J = 147,59747 ммоль,
[Cl]o = 9,5976 ммоль.
Поверхность полусферы v0 + vy. Sln = 3,18360832 мкм2. Расстояние между
ионами в полусфере и0 + Vv
,1 j Г6 (о0 + t"i)
h' = V
56,068 А,
/к = 27,805 А,
/а = 69,143 А.
5. Расчет продольных токов между полусферой v0 + и остальной частью
цитоплазмы.
Для определения продольных скоростей и интервала интегрирования скоростей
по пространству составляем следующую систему уравнений:
"нр"1 ^Na ¦- "l^Na Х2 kT , In е [Na]' [Na]ln + А1/,
к II "lbK ' kT , In e [Klin А1/
х2 [Klo
"пр.1 UC\ - "l^Cl kT , In e [CI]? AV
*2 [Cl]ln av L
19,81596685 • 10
,-ю
2,875356 • 10
,-ю
11,31876 ¦ 10~
¦208
Хо =
,,пр,1
Na
4- "kJ5'1 ~Ь "ci
,пр,1
¦Т
л m •
Решая эту систему, получаем х2 = 1,066 • 10 6 см, иNa'1 = = 1,8589 • 10~3
см/сек, иикрЛ = 0,2697332 • 10~3 см/сек, и$А = = 1,0618 • 10~3 см/сек.
Число квазипор на поверхности полусферы v0 + vx подсчитываем, используя
формулу (173):
тЖ1 =
(dc + xxf
[Na]g
[Na]
(О2 ([Na]in+[K]in + [CI]
(^a)2 ([Na]' + [K]' + [CI]i)
= 851,392,
tn к =
Na^
(dc + x[Y
[K]i
(ф* ([Na]in + [K]in + [CI]!n)
[KiA
(*к)а ([Na]J + [K]S + [Cl]*)
3799,17,
np, 1 (4C + *,)2
mC\ = я-----------------------
[C1]J
[CI]i
((r)2 ([Na]in + [K]in + [Cl]in)
Pc.)2 "Nalo + tKlo + Pli)
= 110,889.
Число вышедших из объема v0 + v± и вошедших в него ионов за время Тт в
результате продольного движения:
"пр,1
AnZl = -¦ (tm)-рЛ
mW.Tm = 2822,705,
ДлГ =¦
Дп^=-
Na
,,пр,1
иК
Zin
иС1
1а
п$лТт = 3705,52262,
п$ЦлТт = 170,28757.
Сопротивление цитоплазмы продольному току на этом шаге определяем по
формуле (224):
Ri = -
рх2
= 2,744 • 10е ом.
mNa SNa + К?'1 + <l'')
Изменение потенциала следующей дискретной области за счет продольных
токов определяем по формуле
Д1/пРл = (ДппР,1 __ ДппР.1 _ Дяпр,1) = __
0)00046235 т_
209
6. Расчет структурных и функциональных параметров следующей дискретной
области v2.
Площадь кольца, охватываемая возбуждением на втором шаге: S2 - Sc = 0,785
мкм2.
Следующие три параметра такие же, как и при распространении ВПСП.
Шаг дискретности: х12 = 0,158025 мкм.
Объем цитоплазмы дискретной области, заключенной между границами
следующей полусферы v0 -f- vx + v2 и полусферы + + v0: v2 = 0,6229991 -
10~18 м3.
Начальное число ионов в объеме v2: n^l = 5628485,368, "к° = =
56284853,68, л&° = 3377091,22.
Число ионов и концентрации в объеме v2 после действия продольных токов:
"Na = 5631308,073, гщ = 56281148,15738, Па - = 3377261,50757, [Na]2 =
15,00752 ммоль, [К 1* = 149,99 ммоль, [С1]а = 9,000455 ммоль.
Расстояние между ионами калия в объеме v2:
Определяем скорости поперечного движения ионов через мембрану кольца S2:
В качестве Упп и ДУпр'1 берем их абсолютные значения. Определяем
коэффициент асимметрии для кольца S2 по формуле
(181): бас = 2,781532506.
Число пор мембраны кольца S2 подсчитываем по формулам (207):
= 51,694702 • 10_3 см/сек,
= 14,8845 • 10 3 см!сек,
- 3,9339 • 10 3 см!сек.
т к = бастра = 10156,903307.
210
Изменение потенциала мембраны кольца S2 за счет поперечных токов находим
по следующей формуле:
ду? = -фп.
"2 ,п Na 2 ГПш'
Na
"2>п
/2, п 1К
,2, п иС1
fOUt
'Cl
\т\
= - 0,0400889 мв.
Суммарное изменение потенциала в объеме v2 и на мембране кольца второго
шага подсчитываем так: ДУ2 = ДУпр'' -)- ДУ" = = -0,04055 мв.
Дальнейший расчет проводится аналогично. Как и в случае распространения
ВПСП, наблюдается затухание амплитуды ТПСП по дискретным шагам.
ЧАСТЬ ПЯТАЯ
ГЕНЕРАЦИЯ
ПОТЕНЦИАЛА
ДЕЙСТВИЯ
Исследование процессов генерации потенциала нервной клетки связано с
раздражением ее или подходящих к ней нервных путей электрическим
сигналом. Именно поэтому все объяснения процессов генерации потенциала
действия и его распространение связаны с рассмотрением изменений
электрических состояний клетки, аксона, дендритов, нервной мембраны.
Нейрофизиологи изменения электрических реакций под синапсом, на мембране,
в аксонном холмике считают первичной причиной генезиса потенциала
действия, отодвигая на второй план, а то и воЕсе не учитывая, процессы,
связанные с местным перераспределением концентраций ионов и структурными
особенностями частей нервной клетки.
Здесь мы рассмотрим вопросы генезиса потенциала действия с учетом
структурных особенностей мембраны и клетки и функциональных особенностей
электрохимического движения ионов.
ГЛАВА I
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ
ОСНОВЫ ПОРОГА
