align=top>
Рис. 5. Аналогова схема мембрани нервової клітини. На А і В опору R 1 і R 2 поміняні місцями, в іншому ланцюзі однакові. Джерела V 1 і V 2 включені послідовно. На (А) точка b (Потенціал В«зовнішньоїВ» сторони мембрани) позитивно заряджений щодо точки d (В«внутрішняВ» сторона) на 85 mV; на (В) - на 35 mV. Ці ланцюги ілюструють як зміни опору змінюють потенціал при незмінному джерелі струму (Який представляє рівноважні потенціали іонів). br/>
А при паралельному з'єднанні опорів складаються зворотні величини:
В В
Застосування аналізу ланцюга до моделі мембрани
На рис. 5А показана ланцюг, подібна з ланцюгами, які використовуються для представлення нервових мембран. Слід зауважити, що дві батареї постачають струм в ланцюг в однаковому напрямку, і що опору R 1 і R 2 з'єднані послідовно. Яка різниця потенціалів між точками b і d (Які представляють внутрішню і зовнішню середу мембрани)? Повна різниця потенціалів на двох резисторах між а і з дорівнює 150 мВ, при цьому точка а позитивна по відношенню до с. Отже, струм протікає з а в с через резистор рівний 150 мВ/100000 Ом = 1,5 мкА. Коли 1,5 мкА проходить через 10000 Ом. як між а і Ь, відбувається падіння потенціалу в 15 мВ, якщо точка а позитивна по відношенню до Ь. Різниця потенціалів між внутрішньою і зовнішньою середовищем дорівнює, отже, 100 мВ - 15 мВ = 85 мВ. Можна отримати той же результат, обчисливши падіння потенціалу після проходження R 2 (1,5 мкА x 90000 Ом = 135 мВ) і додавши його до V 2 (135 мВ - 50 мВ = 85 мВ). Це повинно бути так, тому що потенціал між b і d повинен мати єдине значення.
На рис. 5В R 1 , і R 2 помінялися місцями. Оскільки загальне опір в ланцюзі залишається колишнім, струм теж повинен бути таким же, як на рис. 5А, тобто 1,5 мкА. Тепер падіння потенціалу після проходження Л 2 , між а і Ь, одно 90000 Ом x 1,5 мкА = 135 мВ, точка а позитивна по відношенню до Ь. Тепер потенціал мембрани 100 мВ - 135 мВ = -35 МВ - негативний; той же результат можна, звичайно, отримати використовуючи струм, що проходить через R 1 . Ця проста ланцюг ілюструє важливий пункт фізіології мембран: потенціал мембрани може змінюватися в результаті зміни опорів, при тому що батареї залишаються незміненими. Загальний опис мембранного потенціалу в ланцюзі, зображеної на рис. 5А, можна отримати таким способом:
В
Перетворивши отримаємо:
В
Електрична ємність і постійна часу
У ланцюгах, зображених на рис. 3 і 4, замикання або розмикання ключа виробляє миттєві і одночасні зміни струму і потенціалу. Конденсатори вводять в розгляд руху струму елемент часу. Вони акумулюють і зберігають електричний заряд, і коли вони присутні в ланцюзі, зміни струму і напруга не будуть одночасними. ...
