Задача решается с помощью уравнения Нернста-Планка. Согласно ему, разность потенциалов через мембрану (дельта_Ф) задается формулой: дельта_Ф = RT/zF * ln([C_внутри]/[C_снаружи]) где R – газовая постоянная, T – температура, z – заряд иона, F – константа Фарадея, [C_внутри] – концентрация ионов внутри клетки, [C_снаружи] – концентрация ионов снаружи клетки. На основании данных задачи можно определить концентрации ионов n-и других параметров: 1. ПД при пороговом раздражении равен +10 мВ, таким образом мы знаем разность потенциалов при раздражении. 2. Значит, при пороговом раздражении внутри клетки было более положительное значение, чем снаружи. 3. Следовательно, раздражение открыло каналы для положительных ионов. 4. Показатели МПП, КУД и порога раздражения говорят о том, что нервная клетка является нервной клеткой с восстановлением потенциала, в том числе, проницаемость нервной мембраны для ионов калия, оказывается очень важной. 5. При действии раздражения ионы входят в клетку через открытые каналы, ведущие к увеличению концентрации внутри. 6. Рассчитаем экспериментальные варианты: При пороговом раздражении дельта_Ф = +10 мВ. По уравнению Нернста-Планка, можно найти, на какую разность концентраций это соответствует: дельта_Ф = RT/zF * ln([C_внутри]/[C_снаружи]) С учетом того, что z = 1 для ионов натрия: +10 = 0.0258 * ln([C_внутри]/[C_снаружи]) [C_внутри]/[C_снаружи] = exp(+10/0.0258) = 50622 Можно предположить, что при изменении входящей в клетку концентрации на 50622, мы сможем получить разность потенциалов в +60 мВ. Рассчитаем, какая должна быть концентрация натрия внутри клетки для этого. Если мы знаем начальную концентрацию натрия, то можно построить пропорцию и найти нужное значение: [C_внутри]/[C_снаружи] = exp(+60/0.0258) = 1 485 413 Как следствие: 50622 (начальное отношение концентраций) * х = 1 485 413 х = 29.3 Таким образом, концентрация натрия должна быть увеличена примерно в 29 раз, чтобы достичь +60 мВ. Можно сделать вывод, что при действии раздражения на 20 мВ, пик ПД перейдет из +10 мВ в +30 мВ, так как разность потенциалов на этих раздражениях будет +30 мВ. Однако, при действии раздражения на 60 мВ пик ПД перейдет в значение, которое вычисляется с учетом начального разряда и корректировки концентрации натрия в клетке.