Математическая модель гравитоинерциального механорецептора

• Автор: Мигунов, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

ГЛАВА 1. Описание отолитового аппарата
1.1. Вестибулярная сенсорная система. Принцип функционирования
1.2. Краткий обзор моделей
1.3. Описание волосковой клетки. Модель общего ионного тока
ГЛАВА 2. Математические модели динамики отолитовой мембраны
2.1. Структура столбчатого слоя
2.2. Динамика отолитовой мембраны
2.3. Коэффициенты уравнения движения отолитовой мембраны. Условие критического демпфирования
Глава 3. Структура волоскового пучка
3.1. Простейшая модель динамики волосковых пучков и отолитовой мембраны саккулюса по заданному направлению чувствительности
3.2. Описание волосков в волосковом пучке
3.3. Зависимость удлинения связей от наклона волосков
3.4. Упругие силы и моменты, возникающие при наклоне волосков
3.5. Упрощенное выражение для удлинения верхушечной связи

3.6. Уравнения совместного движения отолитовой мембраны и
волоскового пучка
Ф ГЛАВА 4. Математическая модель механизма механо-электрической трансдукции
4.1. Описание ионного канала и свойства механо-электрической трансдукции
4.2. Модель свойства адаптации механо-электрической трансдукции
ГЛАВА 5. Математическая модель гравитоинерциального
механорсцсптора и ее применения
5.1. Модель гравитоинерциального механорецептора
5.2. Применение модели гравитоинерциального механорецептора
Заключение
Литература

В биологии рецептор — это сложная система, включающая в себя ф особый вид клеток, называемых рецепторными клетками. Эти клетки могут
воспринимать, преобразовывать и передавать нервной системе энергию от внешнего стимула. Особым типом рецепторов являются механорецепторы. Эти рецепторы воспринимают и трансформируют внешнее воздействие при условии непосредственного механического смещения или деформации некоторого рецепторного участка клетки или группы клеток. Рассматриваемый в данной работе гравитоинерциальный механорецептор реагирует на такие механические стимулы, как линейные ускорения и ® изменения положения относительно вектора силы тяжести.
В данном случае, в качестве гравитоинерциального механорецептора подразумевается базовое специализированное образование отолитового аппарата — органа, входящего в состав навигационной системы любого животного. Отолитовый аппарат является составной частью вестибулярной системы. Этот орган расположен во внутреннем ухе животного и способен реагировать на изменение положения и пространственной ориентации головы. Таким образом, он играет важнейшую роль в субъективном ощущении динамики движения. Формируемая в отолитовом аппарате информация является основополагающей при определении пространственной ® ориентации тела, оценки силы тяжести, она также влияет на регуляцию
мускульной активности для сохранения равновесия и поддержания определённой позы или совершения определённого движения тела. В состав отолитова аппарата входят две полости, заполненные эндолимфой — саккулюс и утрикулюс. Внутри каждой из этих полостей располагается

ГЛАВА
Математические модели динамики отолитовой мембраны
Закон изменения импульса для любой замкнутой области жидкости, ограниченной поверхностью Е*:
|р(Л)<^£
Положим замкнутую поверхность £ = Еие/?+ £3йб//+4Еб£)Л.+Е0, где Еж,/;, Е задн, Т.Гюк - область, охватывающая шар, £0 - поверхность шара. Тогда сила вязкого трения со стороны жидкости, действующая на шар, с учётом того, что все норма считаются внешними:
( л
Рвязк = р{п)^ = - 1 м +
^0 ^пер ^ задп ^бок

1 вЯЗКх
и в проекции на ось Ох:
/ Л
/ Рхх - | Рххс^ + А / Ртх^
^задн
(ь,ъ)
^бок (и>)
Поле напряжений и скоростей представляет из себя решение совместной системы Навье-Стокса [39] и имеет вид:
/их ЗЛ|у|
Р = Ра-с-~^, С = —?Г г
= —Яу
V,, = ~Яу
2 3 П1 Я
х --VЯ + у
4 г 4 г
у7 = —Яу 2

,7 г5
V г
г3 г5 чг г

тогда, закон Навье-Стокса, с точностью до членов порядка большего