برق زیستی :یک رویکرد کمی

تحریک فیبرها

در بخش قبلی، یک سلول کروی را در نظرگرفتیم که در آن تمام قسمت های غشای سلولی، تحت تاثیرقرارگرفته یا تغییرکرده بودند.اما هم اکنون، تحریک یک فیبر را بررسی میکنیم.

ما در ابتدا رفتار و واکنش فیبر را تحت شرایط الکترونیکی آستانه، بررسی می‌کنیم، همان طور که برای کره بود. ما از فیبر انتظار داریم که از بعضی جهات، شبیه به سلول های کروی باشد، همچنین انتظار داریم که اختلافات عمده ای در آن وجود داشته باشد. یک نوع تفاوت به دلیل طول الیاف ایجاد می‌شود. وقایع به عنوان مکان های مختلف در امتداد فیبر، در زمان های مختلف و به دلیل خازن در غشای فیبراتفاق می‌افتد. نوع دوم از تفاوت های حاصل از نوع اول به دست میاید. بخش های مجاور فیبر، اغلب به یک محرک در درجات مختلف پاسخ می‌دهند بنابراین، ولتاژ ترانس غشای متفاوتی دارند، با این وجود، جریان هایی در داخل یا خارج از غشاء می‌باشند یا از کل فیبر، فاصله گرفته می‌شوند. تمام این جنبه های تحریک فیبر ممکن است در فیبرهای واقعی رخ دهد. به دلیل تعداد و پیچیدگی آنها پرداختن به این جنبه ها نیازمند تعدادی از بخش ها است که پیرو آن هستند. هنگامی که جریان در ولتاژ غشای ترانس به اندازه ی کافی ناچیز باشد، جریان غشای حلقه ها را از بستری غیر فعال، می‌توان یافت. چنین شرایط آستانه ای را خطی یا الکترونیکی می‌نامند. برای عصب و عضله ممکن است غشای الکتریکی با یک شبکه rc موازی با مقادیرثابت cوr مشخص شود. این توصیف منفعل برخلاف رفتار غیر خطی فراتر از آستانه، جایی که هدایت پتاسیم و سدیم دیگر مستقل از VM  نیستند. این توصیف فعال برخلاف واکنش غیر خطی فراتر از آستانه، جایی که هدایت پتاسیم و سدیم دیگر مستقل از VM نیستند.

بررسی خواص غشا تحت شرایط آستانه خطی مهم است زیرا این ویژگی‌ها در مطالعات کلینیکی و تجربی وجود دارد علاوه بر این انتشار یک پتانسیل در محل فعال سازی که در آن حالت بحرانی در حال رخ دادن است در طول یک فاصله بحرانی زیرآستانه خواهد بود علاوه بر این طراحی ترکیب غشا تا زمان فعال سازی خطی ممکن است در نظر گرفته شود.

معادلات فیبر

به طور کلی در بخش‌های بعدی تجزیه و تحلیل فیبرها برای روابط میان ولتاژ ها و جریانهای در امتداد فیبر صورت می گیرد که بسیار ارزشمند است آنها به حق خود علاقمند هستند اما در بخش‌های بعدی ثابت می‌کند که در نقطه شروع موثر می باشند.

تحت شرایط آستانه ی زیر ما معادله ی زیر را خواهیم داشت. برق زیستی :یک رویکرد کمی

در جایی که مقاومت غشا برابر با طول واحد است در این حالت cm برابربا طول واحد uf/cm است و I’m یک جریان ترانس غشا در طول واحد ma/cm است. ولتاژ های غشای ترانس بالای آستانه هنوز هم کاربرد دارند اما کمتر به کار می روند زیرا باید به عنوان یک متغیرعمل کنند.

فضا و زمانهای ثابت

در بخش قبلی ثابت های x و t را در معادله  معرفی کردیم .این مقادیر به ترتیب به فضا یا طول ثابت و زمان ثابت یک فیبر گفته می شود. هر دو پارامتر، مهم هستند که پاسخ یک فیبر به محرک های کاربردی را توصیف می کنند.

 شرایط پایدار x مسافتی است که ولتاژ و جریان آن توسط ضریب e تغییر می یابد ، همانطور که در معادله 7.17q برای کروی مشخص شده است.  سلول  t زمان پاسخ گذرا به یک مرحله فعلی است تا از نظر اندازه پایدار آن با ضریب 1 / e متفاوت باشد ، همانطور که در معادله  7.4 مشاهده می شود. برای یک فیبر ، ما در حال حاضر نشان خواهیم داد که t اندازه گیری زمانی است که برای پاسخ گذرا به یک مرحله فعلی طول می کشد تا به بخشی خاص از مقدار حالت پایدار آن برسیم ، جایی که کسری به فاصله سایت تا نقطه تحریک باشد.

مقدارثابت x و t از اهمیت بالایی برخوردار هستند زیرا ، معمولاً می توان مستقیماً اندازه گیری کرد. علاوه بر این x و t برای بسیاری از ساختارهای مختلف فیبر معنی کاملی دارند ، بنابراین ممکن است از آنها برای توصیف و مقایسه استفاده شود.

تحریک فیبر

جریانهای محرکی که مورد بحث قرار می گیرند با هدف تغییر ولتاژ غشای ترانس وارد یک آماده سازی بیولوژیکی می شوند. در بیشتر مواقع ، الکترود یا الکترودهایی که جریان از طریق آن تزریق می شوند ، خارج ازهدف الیاف هستند.

اگر تزریق جریان خارج از سلول، پتانسیل غشای ترانس را تغییر دهد ، تا چه حد این کار را انجام می دهد؟ وتا کجا ادامه میابد؟ مطالب زیر این سؤالات را در یک هندسه ایده آل مورد بررسی قرار می دهد اما با این وجود عناصر اساسی مورد نیاز برای بینش در موقعیت های تجربی و بالینی را شامل می شود.

محرکهای داخل سلول ، پاسخ به حالت پایدار

فرض کنید یک الکترود تکی و کوچک فقط در خارج از یک فیبر استوانه ای در فضای خارج از مرز قرار دارد ، در حالی که یک جفت الکترود برای خارج کردن جریان خارجی در سلول  +x  نیاز دارد.

فرض کنید که فیبر در حالت استراحت ، بی نهایت طولانی باشد ، محل الکترود منشأ مختصات x = 0 را مشخص می کند ، و ساختار فیبر فرضیات مدل هسته رسانا را برآورده می کند. توجه داشته باشید که این ترتیب تقارن بین مناطق مثبت و منفی را تحمیل می کند. همچنین ، انتظار داریم بخشی از جریان آلوده وارد فضای داخل سلولی فیبر شود و محدود شود که به صورت طولی در امتداد محور x جریان یابد.

با حالت بالا ، جریان کجا خواهد رفت؟ اولین حدس ما این است که جریان تزریق شده در فضای خارج سلولی باقی می ماند تا توسط الکترودهای دیستال خارج شود.

اگر غشاء عایق كامل باشد ، این حالت به وجود میاید. اما برای غشاهای بیولوژیکی منطقی است انتظار داشته باشید جریان از غشا عبور کند ، به ویژه اگر فیبر طولانی باشد زیرا مقاومت نشت  با توجه به فاصله محوری کافی می تواند بسیار کم باشد.

با افزایش x ، این جریان غشایی ترانس, کل سلول را تشکیل می دهد ، در حالی که جریان خارج سلولی با مقدار مساوی کاهش می یابد. تعادل برای x به اندازه کافی بزرگ حاصل می شود ، که در آن rili =  rele میباشد. در این مرحله سرعت مکانی کاهش ولتاژ در فضای داخل سلولی و خارج سلولی یکسان است بنابراین، ولتاژ غشای ترانس و از این رو جریان غشای ترانس صفر است.

به طور خلاصه ، می توان انتظار داشت جریان غشای ترانس در منطقه نزدیک به محل محرک بیشتر باشد و درفضاهایی که از محرک فاصله دارند ، در واقع به صفر برسد.

اکنون می خواهیم کمی این انتظارات را بررسی کنیم. جریان ورودی از الکترود می تواند به عنوان یک منبع عملکرد دلتا مکانی ایده آل شود ،

شرایط مرزی در اطراف محل محرک

برای تعیین شرایط مرزی در محل محرک ، منشأ فرض می‌شود که . 7.2از x = o به x = 0 ، از سمت چپ منشا تا درست در سمت راست آن یکپارچه شده است.

جدید ترین ها

جدید ترین محصولات ما

محصولات بیشتر
ترجمه مقاله A review of natural polysaccharides for drug delivery applications Special focus on cellulose starch and glycogen ( ترجمه مقاله : مروری بر پلی ساکاریدهای طبیعی برای کاربردهای دارویی: تمرکز ویژه سلولز ، نشاسته و گلیکوژن )

ترجمه مقاله A review of natural polysaccharides for drug delivery applications Special focus on...

10000 تومان

ترجمه مقاله An Analytical Investigation on the Charge Distribution and Gate Control in the Normally Off GaN Double Channel MOS HEMT ( ترجمه مقاله : یک بررسی کامل در مورد توزیع بار و کنترل دریچه در MOS HEMT دارای دو کانال GaN به طور معمول خاموش )

ترجمه مقاله An Analytical Investigation on the Charge Distribution and Gate Control in the...

10000 تومان

ترجمه مقاله Differential Permittivity Sensor Using Microstrip Terminated Cross Shaped Resonator Structure for Material Characterization  ( ترجمه مقاله : سنسور مجاز دیفرانسیل  با استفاده از ساختار تشدید کننده متقاطع خط میکرواستریپ خاتمه یافته برای خصوصیات مواد )

ترجمه مقاله Differential Permittivity Sensor Using Microstrip Terminated Cross Shaped Resonator Structure for Material...

10000 تومان

ترجمه مقاله Review of Analog To Digital Conversion Characteristics and Design Considerations for the Creation of Power Efficient Hybrid Data Converters ( ترجمه مقاله: بررسی خصوصیات تبدیل آنالوگ به دیجیتال و ملاحظات طراحی برای ایجاد مبدلهای داده هیبریدی با قدرت کارآمد )

ترجمه مقاله Review of Analog To Digital Conversion Characteristics and Design Considerations for the...

10000 تومان

ترجمه مقاله Soil and its types ( ترجمه مقاله : خاک شناسی و انواع آن )

ترجمه مقاله Soil and its types ( ترجمه مقاله : خاک شناسی و انواع...

10000 تومان

ترجمه مقاله THE CARBON CYCLE ISOTOPES AND CLIMATE (ترجمه مقاله : چرخه کربن ، ایزوتوپ ها و آب و هوا )

ترجمه مقاله THE CARBON CYCLE ISOTOPES AND CLIMATE (ترجمه مقاله : چرخه کربن ،...

10000 تومان

ترجمه مقاله Eficiency thresholds and cost structure in senegal airports ( ترجمه مقاله : آستانه های کارآیی و ساختار هزینه در فرودگاه های سنگال )

ترجمه مقاله Eficiency thresholds and cost structure in senegal airports ( ترجمه مقاله :...

10000 تومان

تر جمه مقاله  Fair Markets Revisited ( ترجمه مقاله : بازپرداخت بازارهای عادلانه )

تر جمه مقاله Fair Markets Revisited ( ترجمه مقاله : بازپرداخت بازارهای عادلانه )

10000 تومان

error: شما فقط اجازه مطالعه دارید
قیمت می خواهید؟ ما ارزانترین قیمت را ارائه می کنیم. کافیست فایل خود را یا از طریق منوی خدمات و سرویس ها => سفارش ترجمه ارسال کنید یا برای ما به آدرس research.moghimi@gmail.com ایمیل کنید یا در تلگرام و واتس آپ با شماره تلفن 09191732587 ارتباط بگیرید و ارزانترین قیمت ترجمه را از ما بخواهید
+