Simulacija akcijskega potenciala v Hodgkin-Huxleyevem modelu / Simulation oftheactionpotential in the Hodgkin-Huxley model

Rudolf Pušenjak, Maks Oblak 

Anali PAZU, 1 (2011), št. / No. 2 , strani / pages 122-127  
Celotno besedilo / Full text (PDF

Povzetek Vzdražljive (ekscitabilne) celice se imenujejo celice, ki so sposobne proizvajati akcijske potenciale. Akcijski potenciali nastajajojo v nevronih in mišicah v obliki signalov. Signalni mehanizem povzroča možgansko aktivnost oziroma krčenje mišic. Lipidni plasti celične membrane se obnašata kot kondenzator, spremenljive prevodnosti membrane za posamezne ione pa so posledica ionskih kanalov, ki se lahko odpirajo ali zapirajo in s tem bolje ali slabše prevajajo. Na tej osnovi lahko celično membrano modeliramo kot električno vezje. V članku je predstavljena izpeljava enačb Hodgkin-Huxleyevega modela celične membrane s pomočjo osnovnih zakonov elektrotehnike in kinetike prvega reda. Dobljeni matematični model celične membrane je uporabljen za simulacijo akcijskega potenciala s simboličnim programskim orodjem Mathematica®.
Ključne besede: Hodgkin-Huxleyev model ; celična membrane ; simulacija akcijskega potencial

Summary Cells are called excitable, when produce action potentials. Action potentials arise in neurons and muscle cells in the form of signals. Signaling mechanism causes the brain activity or muscular contraction.  Lipid layers of membrane cell act as a capacitor and variable membrane conductances are consequence of ion channels, which can open or close. On this basis, the cell membrane can be modelled as an electrical circuit. In the paper, equations of the Hodgkin-Huxley cell membrane model are derived by using fundamental electrical laws and first order kinetics. The gained mathematical model of the cell membrane is used in the simulation of the action potential by symbolic programming tool such as Mathematica®.
Key words: Hodgkin-Huxley model; cell membrane; simulation of action potential
 

Vsi prispevki avtorja: 
Številka revije: