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细胞放电:建模、分析和模拟。 (英语) Zbl 1455.92011年

小结:在本文中,我们通过扩展我们先前关于电势产生的工作来研究电细胞的放电。我们首先基于泊松-能斯特-普朗克(PNP)系统和麦克斯韦(Maxwell)电阻模型,以各种膜电流作为电解液的界面条件,给出了由电解液和电阻组成的单细胞单元的完整公式。我们之前的工作可以被视为具有无限电阻器(或开路)的特殊情况。利用渐近分析,我们简化了PNP系统,并将其简化为基于常微分方程(ODE)的模型。与无限电阻的情况不同,我们对新模型的数值模拟揭示了几个不同的特征。会产生有限的电流,从而在细胞内和细胞外的大部分区域产生非恒定的电势。此外,电流在非神经化膜上诱导了额外的动作电位(AP),而在开路情况下,AP仅在神经化膜处产生。电解槽内的电压降是由移动离子引起的内阻引起的。我们表明,我们的单电池模型可以作为堆叠电池系统的基础,并且可以使用我们的模型估计电鳗放电期间的总电流。

MSC公司:

92C05型 生物物理学
92立方37 细胞生物学
34C60个 常微分方程模型的定性研究与仿真
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全文: 内政部

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