химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

растает вплоть до точки С. В этой точке фермент испытывает конформационное превращение, система переходит в точку Dr

в которой /Хим>^диф. Концентрация субстрата S убывает до точки Е, в которой фермент испытывает обратный переход в исходную форму, система переходит в точку F. Здесь S возрастает

вновь, так как /дИф>*/хим и система вновь достигает точки С. Таким образом, система выходит на петлю гистерезиса CDEFr которой отвечает предельный цикл на фазовом портрете. Можно» привести множество примеров такого рода поведения систем, сочетающих химические реакции и диффузию.

Особый интерес для биологии представляют возбудимые мембраны. Мы видели, что математическая модель нервной ткани выражается, в частности, уравнениями Ходжкина — Хаксли (с. 371). Это нелинейные уравнения четвертого порядка. Для целей качественного исследования можно, однако, понизить порядок нелинейности с четырех до двух путем исключения дифференциальных уравнений для быстрых компонент (см. с. 494). Одна из возможных упрощенных моделей второго порядка была получена и исследована Кринским и Иваницким.

В уравнениях Ходжкина — Хаксли медленными переменными являются л и h(xm ~ 10~4 с, тп ~ xh ~ 2-Ю-3 с). Вводим функции т(ф), гё(ф), й(ср),. выражающие установившиеся_ значения соответствующих переменных.. Как показывает опыт, га(<р) и Л(ф) связаны приближенным соотношением

Я(Ф) + Е(<р) « q = const (я* 0,85). (16.21)

Упрощение уравнений Ходжкина — Хаксли достигается замепой т на тп(ф),. h на q — re. Тогда из исходных уравнений (11.5) — (11.9)

дф _ . ,

1 = С Ж + (ф - фк) *кп + (Ф - Ф^) gNam h + (Ф - Фу) № (16 22>

т = [т(ф) — т]/тт(у), п = [тг(ф) — л]/т„(ф), А = [7г(ф) — Л]/тЛ(ф) получается система

1 = аС ~дГ + (ф "~ фк) ёкп + (Ф ~ Фла) 8Nam (Ф) (? — «) + (Ф — Фу) Яу»

(16.23>

Л = [й(ф) — я]/т*(ф). Параметр а оказывается равным 3. Уравнения (16.23) дают результаты, ма

запасенной в клетках, было введено Винером и Розенблютом (1946). Импульс генерируется каждой точкой среды. Примером одномерной возбудимой среды может служить нервное волокно. Каждая точка возбудимой среды может находиться в одном из трех состояний: покоя, возбуждения и рефрактерности (см.

Аорта.

Нижняя полая-Вена

Верхняя полая вена \

Рис. 16.16. Схема распространения волны по правому предсердию

с. 363). Если на малый участок волокна, находящийся в состоянии покоя, подать возбуждение, то он перейдет в возбужденное состояние, в котором пробудет время т, затем перейдет в рефрактерное состояние с длительностью ти. В период рефрактерности in участок не реагирует более на возбуждающий сигнал, следовательно, никакой участок не может возбуждаться с частотой, большей т^1.

В возбудимых средах реализуются автоволновые процессы, подобные описанным в § 16.2. Источники волн могут возникать и в таких средах, в которых ни один из элементов не способен возбуждаться самопроизвольно, т. е. не является автоколебательным. Возникновение таких источников связано с особыми свойствами среды и волны возбуждения.

На рис. 16.16 приведена схема распространения волны электрического возбуждения по правому предсердию. Показаны последовательные положения фронта волны; цифры указывают время в миллисекундах. Волна в норме испускается с частотой сердечного ритма порядка 1 Гц.

В норме автоволны в сердечной мышце синхронизированы. Синхронизация определяется подавлением быстрыми периодическими источниками всех более низкочастотных. При выходе ведущего центра — синусового узла — из строя вследствие инфаркта, работает наиболее быстрый запасный источник. Это один из примеров компенсации, о которой говорилось на с. 512.

Электрокардиограмма, электроэнцефалограмма дают информацию о распространении автоволн в соответствующих возбудимых средах.

При рассмотрении реакций Белоусова — Жаботинского мы встретились с источниками волн двух типов — с ведущими центрами (эхо), посылающими концентрические волны, и с ревербераторами — вращающимися спиральными волнами (см. рис. 16.4 и 16.6). Возникновение и последующее размножение ревербераторов играет важнейшую роль в механизме фибрилляции — весьма опасной сердечной аритмии (Кринский и Иваницкий). Аритмия означает нарушение синхронизации распространения волн

А . Б

Рис. 16.17. Трансформация ритма в двумерной неоднородной среде: А ~* распределение рефрактерпости (тд! >хД2), ? — разрыв фронта волны а2

в сердечной мышце — вместо синхронных сокращений возникают беспорядочные колыхания и организм быстро погибает, если я& проведена дефибрилляция.

Ревербератор в однородной двумерной системе возникает, например, при наличии отверстия, периметр которого превышает длину волны X = VTR (V — скорость распространения волны). Циркуляция волны возбуждения (ревербератор) возможна и в непрерывной среде, неоднородной по рефрактерности. Если в некоторую область среды, имеющую форму кольца, послать импульс, то он не будет циркулировать, так как волны возбуждения, распространяющиеся по часовой стрелке и против неег встретятся и погасят друг друга. О

страница 199
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
поломался сплит митсубиси
сделать.заказ на женские.крассовки.не дорогие.по.бесплатному.номеру
мельница для сыра
урна под мусор из металла

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.01.2017)