Электрический ток в цепи: основные сведения в нейробиологии
Для понимания электрических цепей, описанных в этой книге, необходимо усвоить некоторые основные понятия физики. Для наших целей достаточно описать свойства элементов электрической цепи, чтоЬы понять, как аналогичные им модели работают в нервных волокнах. Трудности, встречающиеся при первом прочтении статей по электрическим цепям, часто происходят из-за того, что используемые параметры имеют абстрактный характер. Многие из пионеров электрофизиологии сталкивались с проблемой терминологии, разработанной в прошлом веке для описания движения жидкостей. Поэтому такие термины, как поток, течение, потенциал, сопротивление, емкость в равной степени применяются как в электричестве, так и в гидравлике. Демонстрацией аналогии между двум системами является то, что сложные задачи по гидравлике могут быть решены как эквивалентные электрические цепи.
Аналогия между простой электрической цепью и ее гидравлическим эквиватентом проиллюстрирована на рис. 1 . Первое необходимое условие работы системы заключается в том, что для подчержания потока необходим источник энергии. В гидравлической цепи этим источником является насос, в электрической цепи - батарея. Второе условие состоит в том. что ни вода, ни электрический заряд не создаются и не теряются внутри подобной системы. Следовательно, скорость течения воды в гидравлической цепи одинакова в точках a, b и с, так как вода между ними не прибавляется и не убывает. Электрический ток в аналогичной цепи также одинаков в трех соответствующих точках. В обеих цепях существуют несколько сопротивлений потоку. В гидравлической цепи сопротивлениями являются узкие трубы, в электрической цепи более узкие провода представляют большее сопротивление потоку электричества (сужение проводов повышает сопротивление протекающему току).
