Модель Ходжкина-Хаксли - математическая модель, описывающая генерацию и распространение потенциалов действия в нейронах и других электрически возбуждаемых клетках - таких, например, как сердечные миоциты. Модель представляет собой комплекс ординарных дифференциальных уравнений, которая описывает характеристики электрического сигнала.
Модель была разработана Аланом Ллойдом Ходжкина и Эндрю Хаксли в 1952 году для описания электрических механизмов, обусловливающих генерацию и передачу нервного сигнала в гигантском аксоне кальмара[1]. За это авторы модели получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины за 1963 год.
Компоненты электрической схемы, соответствующей модели Ходжкина-Хаксли, изображенные на картинке. В данной схеме каждый компонент возбуждаемых клетки имеет свии биофизический аналог. Подвийнному липидном слоя клеточной мембраны отвечает электроемкость (Сm). Потенциал-зависимые ионные каналы отвечают нелинейной электрической проводимости (GN, где n - отдельный вид ионных каналов); это означает, что проводимость есть потенциал-и время-зависимой величиной. Эта составляющая системы, как было показано исследователями позже, реализуется благодаря белковым молекулам, которые образуют потенциал-зависимые ионные каналы, каждому из которых присуща некоторая вероятность открытия, величина которой зависит от электрического потенциала (или электрического напряжения) клеток мембрана. Каналы мембранных пор отвечают пассивной проводимости (GL, где индекс L означает английское слово "Leak"). Электрохимический градиент, побуждающая ионы к движению сквозь мембранные каналы, показанный С помощьюаккумуляторов с соответствующим электродвижущей силой (EN и EL), величина которой определяется уравнением Нернста для соответствующего вида иона. Ионные транспортеры соответствуют источникам тока (IP).
Производная по времени от мембранного потенциала клеточной мембраны () При описанных условиях пропорциональна сумме токов в полном электрической цепи. Она описывается следующим уравнением:
где Ии означает величину электрического тока, генерируемого отдельным видом ионов.