МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОГЕНЕЗА ЖИВЫХ ТКАНЕЙ ГОЛЬДМАНА [ Goldman's model of bioelectrogenesis, Goldman-Hodgkin-Katz equation ]

     Модель электрогенеза живых тканей Голдмана, или модель Голдмана-Ходжкина-Катца, или уравнение Голдмана-Ходжкина-Катца - одна из концептуальных физико-химических моделей, описывающих механизмы существования электромагнитных явлений в живой ткани.
     Непосредственным источником электромагнитной энергии в любой клетке организма является динамический концентрационный элемент, образованный цитоплазматической мембраной и растворами ионов, которые неравновесно распределены между цитоплазмой и межклеточной жидкостью. Цитоплазматическая мембрана обладает неодинаковой проницаемостью для катионов и анионов и может изменяться в зависимости от разных причин. Процессы электрогенеза, протекающие на мембране являются стохастическими процессами.
     Простейшей материальной физико-химической моделью, демонстрирующей механизмы электрогенеза в живых тканях является модель Нернста, а соответствующей простейшей математической моделью - уравнение Нернста. Эта простейшая модель рассматривает раствор только одной соли. Живые ткани содержат значительное число разных электролитов. Математической моделью, аналогичной модели Нернста, но описывающей механизмы электрогенеза с учетом наличия многих электролитов, является модель Гольдмана-Ходжкина-Катца: ЭДС=(RT:F)·ln(p_К1C_К1e+p_К2C_К2e+…+p_A1C_A1i…):(p_К1C_К1i+p_К2C_К2i+…+p_A1C_A1e…)).  Здесь, как и в модели Нернста: R - универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная температура растворов, F - число Фарадея, C_K1 - концентрация катиона 1 (например, калия), C_K2 - концентрация катиона 2 (например, натрия), C_A1 - концентрация аниона 1 (например, хлора), p_K - проницаемость мембраны для катиона, p_A - проницаемость мембраны для аниона, индексы при символах C_K1,…, C_A1: i - на внутренней поверхности мембраны, e - на наружной поверхности мембраны.
     NB: Модель Голдмана, как и модель Нернста, основана на допущении, что мембрана обладает нерегулируемой проницаемостью для ионов, обусловленной размером пор мембраны. Авторы модели не делали допущений относительно сущности процессов на мембране. На основании того, что эта модель аналитическая (но не вероятностная), можно полагать, что авторы считали само собой разумеющимся, что процессы на мембране по своей сущности жестко детерминированы. Очевидно, что в действительности, процессы на мембране являются вероятностными. Полное их описание должно включать по крайней мере две функции: зависимость математического ожидания от концентраций и проводимостей как случайных переменных и зависимость дисперсии от тех же переменных. Помимо того, процессы на мембране не являются пассивными. Это активные управляемые процессы. В частности, движение ионов через плазмалемму клетки может осуществляться не только путем простой диффузии, но и путем активного транспорта (натриевый насос). Можно предположить, что те ученые, которые признают справедливость положений вероятностной методологии (Трифонов Е.В., 1978,..., ..., 2014, …).Трифонов Е.В., 1978, …, 2002, ….), смогут первыми подтвердить эти новые идеи относительно вероятностной природы электрогенеза.
     Более жестким возражением против принятия детерминистских моделей электрогенеза, как истины последней инстанции, является то, что эти модели основаны на детерминистских предпосылках современной физики и химии. А эти предпосылки ложны. Мир есть иерархия не детерминистских, но вероятностных сущностей и явлений! Следовательно и предпосылки должны быть соответствующими реальности.
     Еще более жестким возражением против принятия детерминистских физико-химических моделей электрогенеза, как истины последней инстанции, является то, что физико-химические сущности и явления не эквивалентны живым сущностям и явлениям. Некоторые физиологи еще в позапрошлом веке (19 в) понимали это. Вспомним аргументированную конструктивную критику И.М. Сеченова (1862 г.) «теории» биоэлектрогенеза отца электрофизиологии Э. Дюбуа-Реймона. Еще тогда И.М.Сеченов говорил: «Электрические явления мышц и нервов суть продукты их жизни» (курсив мой, см. статью Электрофизиология). Сколько же еще столетий понадобится ученым, чтобы осознать разницу между жизнью и физикой и химией?!
     И, наконец, еще более жестким возражением против принятия детерминистских моделей электрогенеза, как истины последней инстанции, является то, что эти модели основаны на исключительно материалистических предпосылках современной физики и химии. Одной из таких предпосылок является запрет на все, что лежит за пределами материализма, то есть запрет метафизики и метанауки вообще. Простите, но это просто глупо, и непрактично отрицать то, чем человек пользуется со времени своего возникновения! Впрочем, это уже выходит за рамки обозначенной темы, но относится не более и не менее как ко всей современной науке.