ÝYONÝK KANAL AKTÝVASYON VE ÝNAKTÝVASYON KAPILARININ DÝNAMÝK DAVRANIÞI ÝÇÝN ALTERNATÝF DENKLEMLER

Bu makalede, iyonik kanal aktivasyon ve inaktivasyon kapýlarýnýn dinamik davranýþý için yol ihtimaliyet yöntemine dayalý olarak elde edilen alternatif denklemler sunulmaktadýr. Gerilim-kapýlý iyonik kanalýn dinamik davranýþý, geleneksel Hodgkin-Huxley (H-H) matematiksel biçimciliði ile modellenmektedir. Bu modelde kanal iletkenliði, aktivasyon ve inaktivasyon kapýlarýna göre tanýmlanmaktadýr. Aktivasyon ve inaktivasyon kapýlarýnýn dinamiði, kapý deðiþkenine ve membran potansiyeline baðlý birinci dereceden diferansiyel denklemlerle modellenmektedir. Bu çalýþmada sunulan yeni yaklaþýmda, aktivasyon ve inaktivasyon kapýsýnýn dinamik davranýþý, istatistik fizikte yaygýn olarak kullanýlan yol ihtimaliyet yöntemi kullanýlarak iç enerji ve membran potansiyeline baðlý birinci dereceden diferansiyel denklemlerle modellenmektedir. Yeni model, H-H modelinde açýkça kullanýlan zaman sabiti ve sürekli-hal deðerlerini de gerektirmemektedir. Sayýsal sonuçlar önerilen yöntemin geçerliliðini göstermektedir.

ALTERNATIVE EQUATIONS FOR DYNAMIC BEHAVIOR OF IONIC CHANNEL ACTIVATION AND INACTIVATION GATES

In this paper, alternative equations for dynamics of ionic channel activation and inactivation gates are proposed based on the path probability method. Dynamic behavior of a voltage-gated ionic channel is modeled by the conventional Hodgkin-Huxley (H-H) mathematical formalism. In that model, conductance of the channel is defined in terms of activation and inactivation gates. Dynamics of the activation and inactivation gates is modeled by first-order differential equations dependent on the gate variable and the membrane potential. In the new approach proposed in this study, dynamic behavior of activation and inactivation gates is modeled by a firstorder differential equation dependent on internal energy and membrane potential by using the path probability method which is widely used in statistical physics. The new model doesn’t require the time constant and steadystate values which are used explicitly in the H-H model. The numerical results show validity of the proposed method.