BAB 3 ANALISIS DAN SIMULASI MODEL HODGKIN-HUXLEY

dokumen-dokumen yang mirip
BAB 4 MODEL DINAMIKA NEURON FITZHUGH-NAGUMO

III HASIL DAN PEMBAHASAN

BENTUK GELOMBANG AC SINUSOIDAL

BAB 4 KAJI PARAMETRIK

PENYEARAH TERKENDALI SATU FASA BERUMPAN BALIK DENGAN PERUBAHAN GAIN PENGENDALI PI (PROPORSIONAL INTEGRAL)

PENGGUNAAN METODE HOMOTOPI PADA MASALAH PERAMBATAN GELOMBANG INTERFACIAL

BAB III METODE BEDA HINGGA CRANK-NICOLSON

ANALISIS ANTRIAN TIPE M/M/c DENGAN SISTEM PELAYANAN FASE CEPAT DAN FASE LAMBAT

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Pembekuan

Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Getaran berhubungan dengan gerak osilasi benda dan gaya yang berhubungan

Simulasi dan Analisis Kinerja Prediktor Smith pada Kontrol Proses yang Disertai Tundaan Waktu

PERCOBAAN 6 VOLTAGE RATION IN COAXIAL LINES

1. Penyearah 1 Fasa Gelombang Penuh Terkontrol Beban R...1

Implementasi Histogram Thresholding Fuzzy C-Means untuk Segmentasi Citra Berwarna

PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap Final Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA

GETARAN PEGAS SERI-PARALEL

BAB III PEMODELAN SISTEM DINAMIK PLANT. terbuat dari acrylic tembus pandang. Saluran masukan udara panas ditandai dengan

ANALISA PENGGUNAAN GENEATOR INDUKSI TIGA FASA PENGUATAN SENDIRI UNTUK SUPLAI SISTEM SATU FASA

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia

PEMODELAN DAN SIMULASI SISTEM DINAMIKA PROPAGASI POTENSIAL AKSI TERSTIMULASI ARUS EKSTERNAL SERTA SINKRONISASI CHAOTIK JARINGAN SYARAF MADA SANJAYA WS

MODUL 3 SISTEM KENDALI POSISI

BAB I PENDAHULUAN. dalam skala prioritas pembangunan nasional dan daerah di Indonesia

III. BAHAN DAN METODE

BAB GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

BAB 2 LANDASAN TEORI

ANALISIS HOMOTOPI DALAM PENYELESAIAN SUATU MASALAH TAKLINEAR

KELUARGA METODE ITERASI ORDE EMPAT UNTUK MENCARI AKAR GANDA PERSAMAAN NONLINEAR ABSTRACT

SELEKSI OLIMPIADE TINGKAT KABUPATEN/KOTA 2014 TIM OLIMPIADE FISIKA INDONESIA 2015

MODEL MATEMATIKA SISTEM PERMUKAAN ZAT CAIR

BAB II PENYEARAH DAYA

FAMILI BARU DARI METODE ITERASI ORDE TIGA UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR DENGAN AKAR GANDA ABSTRACT

METODE ITERASI TIGA LANGKAH DENGAN ORDE KONVERGENSI LIMA UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN NONLINEAR BERAKAR GANDA ABSTRACT

MATRIKS DALAM LABORATORIUM oleh : Sugata Pikatan

Dinamika 3 TIM FISIKA FTP UB. Fisika-TEP FTP UB 10/16/2013. Contoh PUSAT MASSA. Titik pusat massa / centroid suatu benda ditentukan dengan rumus

PENGARUH POSISI BEBAN DAN MOMEN INERSIA TERHADAP PUTARAN KRITIS PADA MODEL POROS MESIN KAPAL

BAB III UJI STATISTIK PORTMANTEAU DALAM VERIFIKASI MODEL RUNTUN WAKTU

Perancangan Sistem Tracking Quadrotor untuk Sebuah Target Bergerak di Darat Menggunakan Sistem Fuzzy

MODUL PERTEMUAN KE 6 MATA KULIAH : FISIKA TERAPAN

Kajian Fisis pada Gerak Osilasi Harmonis

Perbandingan Mean Squared Error (MSE) Metode Prasad-Rao dan Jiang-Lahiri-Wan Pada Pendugaan Area Kecil

ANALISIS ALGORITMA LOCALLY OPTIMAL HARD HANDOFF TERHADAP KECEPATAN DAN KORELASI JARAK

Kajian Fisis pada Gerak Osilasi Harmonis

I. PENDAHULUAN. Konsep teori graf diperkenalkan pertama kali oleh seorang matematikawan Swiss,

BAB IV ANALISIS HASIL PENGUKURAN

PERCOBAAN 3 RANGKAIAN PENGUAT COMMON SOURCE

Soal Seleksi Provinsi 2009 Bidang studi Fisika Waktu: 3 jam

Kebergantungan Faktor Pengisian (Fill Factor) Sel Surya Terhadap Besar Celah Pita Energi Material Semikonduktor Pembuatnya : Suatu Tinjauan Matematika

Model Produksi dan Distribusi Energi

PENGARUH DISPERSI TERHADAP KECEPATAN DATA KOMUNIKASI OPTIK MENGGUNAKAN PENGKODEAN RETURN TO ZERO (RZ) DAN NON RETURN TO ZERO (NRZ)

PENGARUH VARIASI TABUNG UDARA TERHHADAP DEBIT PEMOMPAAN POMPA HIDRAM

SOLUSI NUMERIK PERSAMAAN POISSON MENGGUNAKAN JARINGAN FUNGSI RADIAL BASIS PADA KOORDINAT POLAR

Sistem Linear Max-Plus Interval Waktu Invariant

BAB II LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. segi kuantitas dan kualitasnya. Penambahan jumlah konsumen yang tidak di ikuti

STUDI SIMULASI BIAS ESTIMATOR GPH PADA DATA SKIP SAMPLING

STUDI KARAKTERISTIK PENDINGINAN MODEL SUNGKUP APWR DENGAN LAMINAR SUBCOOLED WATER FILM

TERMODINAMIKA TEKNIK II

KAJIAN METODE ZILLMER, FULL PRELIMINARY TERM, DAN PREMIUM SUFFICIENCY DALAM MENENTUKAN CADANGAN PREMI PADA ASURANSI JIWA DWIGUNA

PENGARUH GEOMETRI TERAS TERHADAP KINERJA NEUTRONIK PADA REAKTOR PEMBIAK CEPAT DENGAN SIKLUS BAHAN BAKAR TERTUTUP

BAHASAN ALGORITME ARITMETIK GF(3 ) Telah dijelaskan sebelumnya bahwa dalam mengonstruksi field GF(3 )

Laporan akhir fenomena dasar mesin BAB I PENDAHULUAN

III. KERANGKA PEMIKIRAN. Proses produksi di bidang pertanian secara umum merupakan kegiatan

= mv Momentum akhir setelah tumbukan pertama:

SOAL UJIAN SELEKSI CALON PESERTA OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2013 TINGKAT PROPINSI

PEMETAAN MEDAN ELEKTROMAGNETIK PADA PEMUKIMAN PENDUDUK DI BAWAH JARINGAN SUTT 150 KV PLN WILAYAH KALIMANTAN BARAT

PERANCANGAN TATA LETAK SEL UNTUK MEMINIMASI VARIASI BEBAN SEL DAN MAKESPAN

BAB I PENDAHULUAN. daya nasional yang memberikan kesempatan bagi peningkatan demokrasi, dan

Persamaan Schrödinger dalam Matriks dan Uraian Fungsi Basis

ANALISIS PENGARUH GANGGUAN HEAT TRANSFER KONDENSOR TERHADAP PERFORMANSI AIR CONDITIONING. Puji Saksono 1) ABSTRAK

6. OPTIKA FOURIER 6.1. ANALISIS FOURIER

GERAK SATU DIMENSI. Sugiyanto, Wahyu Hardyanto, Isa Akhlis

SISTEM PENDUKUNG KEPUTUSAN SELEKSI PENERIMAAN CALON ASISTEN PRAKTIKUM MENGGUNAKAN METODE SMART

Perbandingan Bilangan Dominasi Jarak Satu dan Dua pada Graf Hasil Operasi Comb

PSIKOLOGI PERKEMBAN GAN

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: ( Print) B-95

Analisis Pengaruh Pipa Kapiler yang Dililitkan pada Line Suction Terhadap Performansi Mesin Pendingin 1)

PENENTUAN e/m Kusnanto Mukti W/ M Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB III ESTIMASI PARAMETER PADA MODEL REGRESI LOGISTIK 2-LEVEL. Model hirarki 2-level merupakan model statistik yang digunakan untuk

Studi Eksperimen Pengaruh Dimensi Pipa Kapiler Pada Sistem Air Conditioning Dengan Pre-Cooling

INSTANTON. Casmika Saputra Institut Teknologi Bandung

J M A. Jurnal Matematika dan Aplikasinya. Journal of Mathematics and Its Applications. Volume 7, No. 1 Juli 2008 ISSN : X

BAB III ANALISA TEORETIK

Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Kecepatan Putaran Kompresor Pada Sistem Pengkondisian Udara Dengan Pre-Cooling

ANALISIS EMPIRICAL ORTHOGONAL FUNCTION (EOF) BERBASIS EIGEN VALUE PROBLEM (EVP) PADA DATASET SUHU PERMUKAAN LAUT INDONESIA

REVIEW GERAK HARMONIS SEDERHANA

IV. METODE PENELITIAN

II LANDASAN TEORI 2.1 Persamaan Dasar Fluida

KAJI NUMERIK PORTABLE PORTABLE COLD STORAGE TERMOELEKTRIK TEC

BAB I PENDAHULUAN. sumber untuk membiayai dirinya dan keluarganya, dan bagi tenaga kerja yang

PERHITUNGAN INTEGRAL FUNGSI REAL MENGGUNAKAN TEKNIK RESIDU

(R.4) PENGUJIAN DAN PEMODELAN ASOSIASI DUA VARIABEL KATEGORIK MULTI-RESPON DENGAN METODE BOOTSTRAP DAN ALGORITMA GANGE

Analisa Perencanaan Catu Daya Tegangan DC Pada Repeater Dengan Input AC/PLN Yang Menghasilkan Output Tegangan DC Stabil

BAB III METODE ANALISIS

BAB 3 SEJARAH SINGKAT TEMPAT RISET. 3.1 Sejarah Singkat Badan Pusat Statistik (BPS)

MAKALAH SISTEM BASIS DATA

OPTIMISASI SISTEM TRANSPORTASI MINYAK TITIK TUANG TINGGI: STUDI KASUS LAPANGAN X

THE CAUSALITY AVAILABILITY OF FOOD AND ECONOMIC GROWTH IN CENTRAL JAVA

BAB 2 PEMODELAN PUTARAN TURBIN GENERATOR PLTN

BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi:

BAB 3 ANALISIS DAN SIMULASI MODEL HODGKIN-HUXLEY 3.1 Analisis Dinaika Model Hodgkin Huxley Persaaan Hodgkin-Huxley berisi epat persaaan ODE terkopel dengan derajat nonlinear yang tinggi dan sangat sulit untuk dicari peecahan secara ateatikanya bahkan dengan enggunakan koputasi sekalipun. Tetapi eski tidak dapat dicari solusi secara eksaknya, dari persaaan tersebut disertai dengan paraeter hasil eksperien kita dapat engabil banyak inforasi engenai perilaku eksitasi dan osilasi yang terjadi pada ebran axon sel syaraf elalui grafik Dinaika potensial aksi dan variabel, n, dan h. 3.1.1 Kasus Arus Stiulus I = 0 Melalui siulasi nuerik enggunakan software Matlab 7.01, dengan easukan nilai-nilai paraeter (10) dapat diperoleh grafik hubungan tiga variabel, n dan h serta grafik Dinaika potensial aksi ketika tidak ada peberian arus (ipuls) eksternal. (a) (b) Gabar 3. Siste Dinaika ebran odel Hodgkin-Huxley saat I = 0 ; (a) potensial aksi saat t = 5 s, (b) Dinaika variabel, h dan n saat t = 5 s

15 Gabar 3 (a) enunjukan ekanise potensial aksi yanng terdiri dari tiga tahapan, yang terdiri dari tahap pertaa fase naik (Depolarization) yaitu peningkatan potensial yang taja dan bernilai positif dala gabar terlihat potensial aksiu pada 35-38 V. tahap kedua fase jatuh (hyper-polarization) yaitu fase engiringi fase naik yang cepat, terjadi penurunan drastis pada potensial ebran yang akhirnya elapaui potensial istirahat hingga encapai 75 V. Fase ketiga adalah fase balik yaitu Potensial ebran berangsur-angsur kebali ke nilai istirahat pada potensial sekitar 65-70 V. Jika tidak ada arus eksternal yang epengaruhi aka potensial ebran akan konstan stabil pada kondisi istirahat yang terlihat dala gabar 3 (a). Sedangkan gabar 3 (b) enggabarkan Dinaika antara variabel, h dan n. Dari grafik terlihat bahwa variabel erupakan variabel yang eningkat dan berubah paling cepat, diana variabel eiliki peranan fase pertaa dari potensial aksi yaitu terjadinya depolarisasi, jika adalah peluang ebukanya tiga subunit saluran ion sodiu (Na + ) aka eningkatnya enyebabkan terbukanya subunit saluran sodiu dan ebran enjadi berlipah ion sodiu (Na + ) sehingga eningkatkan potensial aksi (Depolarization). Setelah variabel eningkat keudia diikuti dengan eningkatnya variabel n dengan perubahan yang lebih labat. Variabel n eiliki peranan pada fase kedua potensial aksi yakni fase jatuh (hyper-polarization) karena jika variabel n adalah peluang ebukanya epat subunit saluran ion potassiu aka dengan eningkatnya variabel n enyebabkan banyak ion potassiu yang keluar dari ebran dan potensial ebran enjadi turun sedangkan penurunan variabel n berarti peluang enutupnya saluran potassiu sehingga potensial ebran kebali pada fase istirahat. Sedangkan variabel h erupakan variabel yang paling labat berubah, jika variabel h erupakan peluang enutupnya saluran sodiu aka dengan eningkatnya h enyebabkan saluran sodiu tertutup dan penurunan tegangan berlangsung sapai elebihi batas potensial istirahat. Potensial ebran akan tetap stabil asitotik pada fase istirahat jika tidak ada arus eksternal yang diberikan seperti yang ditunjukkan pada gabar 3.

16 3.1.2 Kasus Arus Stiulus I > 0 Melalui siulasi nuerik enggunakan software Matlab 7.01, dengan easukan nilai-nilai paraeter (10) dapat diperoleh grafik hubungan tiga variabel, n dan h serta grafik Dinaika potensial aksi ketika diberi arus (ipuls) eksternal. Pada kasus arus eksternal diberikan sebesar 7 A aka potensial aksi akan engalai osilasi secara periodik. Begitupun dengan Dinaika variabel, h dan n akan berosilasi secara periodik. Jika kita naikan terus arus eksternalnya aka frekuensi osilasi dari potensial aksi akan seakin besar. Pada gabar 5 dapat dilihat grafik osilasi potensial aksi dan Dinaika variabel, h dan n pada kasus arus eksternal yang diberikan sebesar 15 A. (a) (b) (c) (d) Gabar 4. Siste Dinaika ebran odel Hodgkin-Huxley saat I > 0 ; (a) potensial aksi (V) saat t = 100 s saat diberi stiulus I = 7 A, (b) Dinaika variabel, h dan n saat t = 100 s I = 7 A, (c) potensial aksi (V) saat t = 100 s diberi stiulus I = 15 A, (d) Dinaika variabel, h dan n saat t = 100 s diberi stiulus I = 15 A

17 (a) (b) Gabar 5. Siste Dinaika ebran odel Hodgkin-Huxley saat I =15 A ; (a) grafik hubungan antara potensial aksi (V) dan variable n, (b) grafik 3D hubungan antara V, n dan t Dari grafik pada gabar 4 (c) terlihat jelas bahwa frekuensi osilasi dari potensial ebran akan seakin bertabah seiring dengan bertabah besarnya arus eksternal yang diberikan, hal ini dapat terlihat jika kita ebandingkan gabar 4 (a) dengan gabar 4(c). konsekuensi yang saa pun berlaku pada Dinaika variabel, h dan n. Dala gabar 4 (a) dan 4 (c) juga terlihat bahwa potensial aksiu sekitar 35 V sedangkan potensial terendah sekitar 70 V. Gabar 5 (a) dan 5 (b) enggabarkan grafik ruang fase dari potensial aksi terhadap variabel n. Pada grafik terlihat ruang fase tersebut ebentuk sebuah trayektori stable liit cycle disekitar titik yang ditunjukkan tanda panah. Titik tersebut sebenarnya erupakan titik kritis (steady state) diana seua vektor dari kondisi awal akan engelilinginya dan pada titik tersebut juga diungkinkan erupakan titik tejadinya bifurkasi dari satu keadaan ke keadaan yang lain. Secara lebih lengkap titik kritis tersebut akan dibahas pada odel Fitzhugh-Naguo. 3.2 Siulasi Pengaruh Suhu pada Potensial Aksi Model Hodgkin-Huxley Dengan easukan faktor koreksi suhu pada persaaan Hodgkin-Huxley, untuk arus stiulasi I = 0 dan ensubstitusikan suhu yang divarisikan diperoleh grafik pengaruh suhu terhadap potensial aksi sebagai berikut:

18 Gabar 6. Siste Dinaika odel Hodgkin-Huxley dengan variasi suhu 6.3 0 C, 18.5 0 C, 25 0 C, dan 32 0 C Dala gabar 6. eperlihatkan seakin besar suhu yang diberikan aka terjadinya potensial aksi seakin cepat (Depolarization) karena gerakan ion sodiu seakin cepat dengan eningkatnya suhu sesuai dengan teori yang endasarinya (Fitzhugh R 1966; Kuang S 2008). 3.3 Metode Nuerik Penentuan Kecepatan Propagasi Potensial Aksi Dengan sedikit anipulasi ateatika persaaan (21) yang erupakan persaaan diferensial orde dua dapat diubah enjadi persaaan diferensial biasa berode satu (Scott AC 2002; Muratov CB 2008), elalui peisalan sebagai berikut : dv w (23) dw 2 2 4 C ( ( ( ) 3 w gkn v vk gna a i h( v v Na ) g ( v v l L ))/ C ) (24) dn n ( v)(1 n) n ( v) n (9a) d ( v)(1 ) ( v) (9b) dh h ( v)(1 h) h ( v) h (9c)

19 Sekarang persaaan (21) telah diubah enjadi persaaan diferensial biasa berode satu yang terkopel sehingga terdapat lia variabel (v, w, n,, h) yang erupakan fungsi waktu. Dengan teknik trial and error akan dihitung besarnya kecepatan propagasi potensial aksi pada axon gurita, sebagai berikut : Gabar 7. Propagasi Potensial aksi pada saat K = 10470 Dengan easukan data tentang akson tak beryelin dengan a = 0.0238 1 c, 1/ 35.4(. c), 2 C 1 F / c diperoleh kecepatan propagasi ( persaaan 22) potensial aksi sebesar 18.80 /s pada suhu 6.3 0 C ketika tidak ada arus stiulus eksternal. Sedangkan ketika diberikan stiulus arus eksternal aka tentunya kecepatan propagasinya akan seakin besar karena frekuensi osilasinya bertabah besar, hasil ini terdapat kesesuaian dengan penelitian sebelunya (Muratov CB 2008).