HH方程仿真实验报告

东南大学实验报告课程名称:工程电生理学实验名称:HH方程仿真实验人:林贤和学号:11111122实验时间:2014年6月11日一.实验目的本实验使用HHsim软件，利用HH方程对细胞的膜电位进行仿真。以观察不同条件下细胞膜电位的变化。利用膜电位膜电流的变化结果验证理论的正确性。同时利用软件对膜片钳技术记性仿真。二.实验内容实验一：膜片钳仿真1.利用HHsim中的膜片钳功能对膜的电压进行钳制，使其保持-40mV不变。可以观察到膜电流的情况如下图：可以看到，在10-30ms期间Vm被钳制在了-40mV。相应的膜电流变化见上图。理论上，10-13ms出现的电流由Na+的内流引起，13ms后的电流由k+的外流引起。为了证实这一点，利用离子通道阻断剂进行进一步研究。2.采用河豚毒素（TTX）阻断Na+通道：可以看到，阻断Na+通道后，阻值了Na+的内流，使得原先的内流电流消失。这也证明了起始的内流电流是由于Na+的内流引起的。用原始图减去阻断Na+通道的电流图应该得到Na+内流的电流图。这一点可以利用阻断K+通道后的电流图进行对比验证。3.利用四乙胺基（TEA）阻断K+通道。可以看到，阻断K+电流后原先的电流外流消失。可见，后期离子外流形成的电流是由K+外流引起的。正常电流减去阻断K+的电流图应与阻断Na+电流产生的效果相同。实际证明，确实如此。因此在此Cl-的影响基本可以忽略。实验二：平衡电位用HHsim仿真软件，由得出钠离子的平衡80%TTX90%TTX正常50%TEA70%TEA正常100%TTX100%TEA电位方程，并验证。二、实验步骤及结果在channels面板只开放钠离子通道，在membrane面板调节钠离子浓度1、初始状态的钠离子平衡电位为52.4mv2、膜内外钠离子都减半后的平衡电位为52.4mv3、膜内钠离子加倍平衡电位为35.7mv4、膜外钠离子减半后的平衡电位为35.7mv5、膜内钠离子为原来4/5平衡电位为57.7mv6、膜外钠离子为原来1.25平衡电位为57.7mv7、钠离子浓度不变，温度分别为280k290k300k310k由步骤结果1~6中可以看出膜外钠离子浓度越高，膜内钠离子浓度越低平衡电压越高。且平衡电压与ln(Na（膜外）/Na(膜内)）成正比由步骤结果7可以看出，钠离子平衡电压与开式温度近似成正比。