BAB 3 ANALISIS DAN SIMULASI MODEL HODGKIN-HUXLEY
3.1 Analisis Dinamika Model Hodgkin Huxley
Persamaan Hodgkin-Huxley berisi empat persamaan ODE terkopel dengan derajat nonlinear yang tinggi dan sangat sulit untuk dicari pemecahan secara
matematikanya bahkan dengan menggunakan komputasi sekalipun. Tetapi meski tidak dapat dicari solusi secara eksaknya, dari persamaan tersebut disertai dengan
parameter hasil eksperimen kita dapat mengambil banyak informasi mengenai perilaku eksitasi dan osilasi yang terjadi pada membran axon sel syaraf melalui
grafik Dinamika potensial aksi dan variabel m, n, dan h.
3.1.1 Kasus Arus Stimulus I = 0
Melalui simulasi numerik menggunakan software Matlab 7.01, dengan memasukan nilai-nilai parameter 10 dapat diperoleh grafik hubungan tiga
variabel m, n dan h serta grafik Dinamika potensial aksi ketika tidak ada pemberian arus impuls eksternal .
a b
Gambar 3 . Sistem Dinamika membran model Hodgkin-Huxley saat I = 0 ; a potensial aksi saat t = 5 ms,
b Dinamika variabel m, h dan n saat t = 5 ms
Gambar 3 a menunjukan mekanisme potensial aksi yanng terdiri dari tiga
tahapan, yang terdiri dari tahap pertama fase naik Depolarization yaitu
peningkatan potensial yang tajam dan bernilai positif dalam gambar terlihat potensial maksimum pada 35-38 mV. tahap kedua fase jatuh hyper-polarization
yaitu fase mengiringi fase naik yang cepat, terjadi penurunan drastis pada potensial membran yang akhirnya melampaui potensial istirahat hingga mencapai
75 mV. Fase ketiga adalah fase balik yaitu Potensial membran berangsur-angsur kembali ke nilai istirahat pada potensial sekitar 65-70 mV. Jika tidak ada arus
eksternal yang mempengaruhi maka potensial membran akan konstan stabil pada kondisi istirahat yang terlihat dalam gambar 3 a.
Sedangkan gambar 3 b menggambarkan Dinamika antara variabel m, h dan n. Dari grafik terlihat bahwa variabel m merupakan variabel yang meningkat
dan berubah paling cepat, dimana variabel m memiliki peranan fase pertama dari potensial aksi yaitu terjadinya depolarisasi, jika m adalah peluang membukanya
tiga subunit saluran ion sodium Na
+
maka meningkatnya m menyebabkan terbukanya subunit saluran sodium dan membran menjadi berlimpah ion sodium
Na
+
sehingga meningkatkan potensial aksi Depolarization. Setelah variabel m
meningkat kemudia diikuti dengan meningkatnya variabel n dengan perubahan yang lebih lambat. Variabel n memiliki peranan pada fase kedua potensial aksi
yakni fase jatuh hyper-polarization karena jika variabel n adalah peluang membukanya empat subunit saluran ion potassium maka dengan meningkatnya
variabel n menyebabkan banyak ion potassium yang keluar dari membran dan potensial membran menjadi turun sedangkan penurunan variabel n berarti peluang
menutupnya saluran potassium sehingga potensial membran kembali pada fase istirahat. Sedangkan variabel h merupakan variabel yang paling lambat berubah,
jika variabel h merupakan peluang menutupnya saluran sodium maka dengan meningkatnya h menyebabkan saluran sodium tertutup dan penurunan tegangan
berlangsung sampai melebihi batas potensial istirahat. Potensial membran akan tetap stabil asimtotik pada fase istirahat jika tidak
ada arus eksternal yang diberikan seperti yang ditunjukkan pada gambar 3. 15
3.1.2 Kasus Arus Stimulus I 0
Kategori