Модель Ходжкина- Хаксли

                              СРС

 

Тема: Модель Ходжкина- Хаксли

Выполнила: Кенжегалиева Айдана

Группа: 28-01

Модель Ходжкина — Хаксли — математическая модель, описывающая генерацию и распространение  потенциалов действия в нейронах и других электрически возбуждаемых клетках — таких, например, как  сердечные миоциты. Модель представляет собой комплекс ординарных дифференциальных уравнений, которая описывает характеристики электрического сигнала. 

Модель была разработана  Аланом Ллойдом Ходжкином и Эндрю  Хаксли в 1952 году для описания электрических  механизмов, которые обусловливают  генерацию и передачу нервного сигнала  в гигантском аксоне кальмара. За это  авторы модели получили Нобелевскую  премию в области физиологии и  медицины за 1963 год. 

Экспериментальной базой для создания модели генерации  потенциала действия явились результаты опытов по разделению ионных токов  возбужденного аксона.

В дальнейшем Ходжкин  и Хаксли предложили математическую модель, которая описывала изменения  проводимостей, а следовательно, и  токов ионов Na+ и K+ через мембрану в процессе возбуждения. 
Основными постулатами этой модели являются: 
1)в мембране существует отдельные каналы для переносов ионов Na+ и K+ ; 
2) во внутренней структуре мембраны существуют некоторые заряженные частицы, управляющие проводимостью каналов. В зависимости от величины напряженности приложенного электрического поля эти гипотетические частицы могут передвигаться в мембране, и тем самым увеличивать или уменьшать потоки ионов Na+ и K+ через каналы. 
 

Ходжкин и Хаксли решили эту задачу и получили форму  потенциала действия и скорость его  распространения по аксону, которые  совпадали с экспериментом с  точностью до 10%. 
Таким образом, исходя из выбранных предположений и эмпирически подобранных констант, Ходжкин и Хаксли обосновали ионную теорию возбудимых мембран и смогли удовлетворительно описать в рамках этой теории изменение ионной проводимости и процесс генерации потенциала действия нервной клетки. Модель Ходжкина- Хаксли не объясняла природу активирующих и блокирующих частиц и механизм их влияния на проводимость ионного канала. 
Физическая интерпретация модели Ходжкина- Хаксли требовала наличия внутри мембраны некоторых заряженных частиц, причем эти частицы должны передвигаться в зависимости внешнего электрического поля. Таким образом, для подтверждения второго постулата модели необходимо было зарегистрировать перемещения заряженных частиц внутри мембраны при изменении мембранного потенциала, то есть зарегистрировать так называемые воротные токи.