Керування
Час сповільнено приблизно в 100 разів: 1 мс у моделі триває близько 0,1 с.
Мембрана зараз
Мембранний потенціал V = мВ ()
Відкрито Na⁺-каналів: %; K⁺-каналів: %
Струм Na⁺ , струм K⁺ (мкА/см²)
C·dV/dt = Iподр − gNa(V − ENa) − gK(V − EK) − gвит(V − Eвит)
Рівноважні потенціали в моделі: ENa = +45 мВ, EK = −82 мВ. Модель Ходжкіна — Хакслі для аксона кальмара, зсунута до потенціалу спокою −70 мВ.
Завдання
Чому так?
У спокої всередині нейрона більше йонів K⁺, а ззовні — Na⁺ (це підтримує натрій-калієвий насос). Мембрана пропускає переважно K⁺, тому внутрішній бік заряджений негативно: потенціал спокою близько −70 мВ (8 клас, нервова система; 9 клас, регуляція функцій).
Якщо подразнення зміщує потенціал до порогу (≈ −55 мВ), масово відкриваються натрієві канали: Na⁺ вривається всередину, і мембрана перезаряджається до +30…+40 мВ — це потенціал дії. Потім Na⁺-канали інактивуються, відкриваються K⁺-канали, K⁺ виходить назовні, і потенціал повертається, ненадовго опускаючись нижче спокою.
Потенціал дії підкоряється закону «все або нічого»: слабке подразнення не викликає його зовсім, а сильніше не робить імпульс вищим. Одразу після імпульсу нейрон майже не збудливий (рефрактерний період), тому імпульси йдуть аксоном лише в один бік і не зливаються.