Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Постоянный ток => Электродинамика => Ток в жидкостях => : Антон Огурцевич 13 May 2017, 20:42

: На каком расстоянии от места возбуждения?
: Антон Огурцевич 13 May 2017, 20:42
38. На каком расстоянии от места возбуждения потенциал действия в немиелинизированном волокне аксона кальмара уменьшается в 3 раза? Константу затухания считать равной 1,6 мм. Биофизика. Сделать рисунок.
: Re: На каком расстоянии от места возбуждения?
: Сергей 14 May 2017, 14:11
Решение.
По электрическим свойствам аксон напоминает кабель с проводящей сердцевиной и изолирующей оболочкой. Однако для того чтобы в кабеле не было значительных потерь энергии при протекании тока, сопротивление его должно быть малым, а сопротивление изоляции — очень большим. В аксоне проводящим веществом служит аксоплазма, т. е. раствор электролита, удельное сопротивление которого в миллионы раз больше, чем у меди или алюминия, из которых изготавливают обычные кабели. Удельное сопротивление биомембран достаточно велико, но вследствие их малой толщины сопротивление изоляции «аксонного кабеля» в сотни тысяч раз меньше, чем у технического кабеля. По этой причине однородное нервное волокно не может проводить электрический сигнал на далекое расстояние, интенсивность сигнала быстро затухает.
  Если величина потенциала действия в месте возбуждения была равна φ0, то на расстоянии l от этого места потенциал φ на мембране будет равен:
\[ \varphi ={{\varphi }_{0}}\cdot {{e}^{-\frac{l}{\lambda }}}(1).
 \]
Где λ — постоянная длины нервного волокна, которая определяет степень затухания сигнала в аксоне по экспоненциальному закону.
\[ \frac{\varphi }{{{\varphi }_{0}}}=\frac{1}{3},\,\frac{1}{3}={{e}^{-\frac{l}{\lambda }}},\ln \,\frac{1}{3}=-\frac{l}{\lambda },l=-\lambda \cdot \ln \frac{1}{3}.l=-1,6\cdot {{10}^{-3}}\cdot \ln \frac{1}{3}=1,76\cdot {{10}^{-3}}. \]
Ответ: 1,76 мм.