Б1 Понятие биомембрана

• Название: Б1 Понятие биомембрана
• Дата: 09.11.2022
• Размер: 2.06 Mb.
• Имя файла: fiza1itog_docx.docx
• Тип: Документы; #778745
• страница: 7 из 16

25. Описание процессов распространения автоволн. Тау-модель. Распространение возбуждения как волновой процесс

Волна — это процесс распространения колебаний или отдель­ных возмущений в пространстве.

Характеристики волны:

1. 
   период
   
2. 
   длина
   
3. 
   скорость распространения
   
4. 
   амплитуда
   
5. 
   форма.
   

Активная среда — это среда, состоящая из большого числа отдельных элементов, каждый из ко­торых является автономным источником энергии.

Автоволны — это самоподдерживающиеся волны возбуждения в активной среде, сохраняющие свои харак­теристики постоянными за счет распределенных в среде источ­ников энергии.

При распространении автоволны не происходит переноса энергии. Энергия не переносится, а освобождается, когда до участка активной среды доходит возбуждение.

Можно провести аналогию с пожаром в степи. Пламя распрос­траняется по области с распределенными запасами энергии (по сухой траве). Каждый последующий элемент (сухая травинка) зажигается от предыдущего. И таким образом распространя­ется фронт волны возбуждения (пламя) по активной среде (сте­пи).

Потенциалы действия распространяются по нервным и мышечным волокнам без затухания (бездекрементно).

Описание процессов распространения автоволн

Математическое описание процессов распространения предложенную Н.Винером и А.Розенблютом, называемой τ-моделью.

В τ-модели постулируется, что каждый элемент активной среды, может находиться в одном из трех состояний (фазовых состояний):

1. 
   τ — возбуждение
   
2. 
   R‑τ — «рефрактерный хвост»
   
3. 
   Покой
   

0

Элемент в состоянии τ (возбуждения):

• 
  не может быть возбуждён соседним элементом
  
• 
  может возбудить соседний элемент, находящийся в состоянии покоя
  
• 
  уровень его мембранного потенциала выше критического уровня деполяризации (φ_м > φ_м^пор).
  

Элемент в состоянии R‑τ («рефрактерного хвоста»):

• 
  не может быть возбуждён соседним элементом
  
• 
  не может возбудить соседний элемент, находящийся в состоянии покоя
  
• 
  уровень его мембранного потенциала ниже критического уровня деполяризации, но выше потенциала покоя (φ_м^п > φ_м > φ_м^пор).
  

Элемент в состоянии покоя:

• 
  может быть возбуждён соседним
  
• 
  не может возбудить соседний элемент
  
• 
  уровень его мембранного потенциала равен потенциалу покоя (φ_м = φ_м^п ).
  

Из представленной модели следует, что возможны лишь три типа перехода элемента из одного фазового состояния в другое:

1. 
   возбуждение  рефрактерный хвост
   
2. 
   рефрактерный хвост  покой
   
3. 
   покой  возбуждение
   

Длина волны возбуждения λ, определяется соотношением, введенным Н.Винером:

λ = R·V



Основные свойства автоволн, касающиеся их распространения:

1. 
   распространяется без затухания.
   
2. 
   не интерферируют
   
3. 
   не отражаются от препят­ствий
   
4. 
   направление распространения определяется зонами рефрактерности и покоя.
   

Встречное движение автоволн.

Аннигиляция автоволн.

В таких средах две встречные волны гасят друг друга, поскольку каждая из волн накладывается на невозбудимую зону встречной волны (Рис. 209260850).



Всегда ли движение автоволн навстречу друг другу заканчивается аннигиляцией? Нет. Рассмотри рис. 209260933.