Динамика смешанных ансамблей возбудимых, автоколебательных и пассивных систем

• Автор: Петров, Валентин Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Оглавление

Введение
Глава 1. Синхронизация в смешанных ансамблях возбудимых, автоколебательных и пассивных элементов.

1.1. Введение

1.2. Эксперименты in-vitro. Синхронизация в растущей осциллирующей неоднородной возбудимой среде

1.3. Компьютерное моделирование с использованием реалистичной модели

1.3.1. Модели изолированной сердечной клетки

1.3.2. Два элемента. Генерация и подавление колебаний

1.3.3. Распространение импульса в цепочке элементов разных типов

1.3.4. Решетки элементов. Возникновение структур в изменяющейся во времени среде
1.4. Теоретическая основа. Модель Бонхоффера-Ван дер Поля
1.4.1. Один элемент. Классификация режимов динамики системы
1.4.2. Два связанных элемента. Переходы от автоколебательного режима к возбудимому и обратно. Характеристики взаимного влияния
1.4.3. Решетки. Основные эффекты
1.5. Выводы
Глава 2. Влияние пассивных элементов на динамику осцилляторных ансамблей
2.1. Введение
2.2. Влияние пассивных элементов на свойства синхронизации в осцилляторных ансамблях
2.2.1. Динамические режиме в паре: осцилляторный элемент и пассивный элемент
2.2.2. Три связанных элемента
2.2.3. Три связанных элемента. Кусочно-линейная аппроксимация
2.2.4. Синхронизация двух связанных осцилляторов Б-ВдП, находящихся под воздействием пассивного элемента
2.2.5. Случай ненулевой обратной связи
2.2.6. Аналитическое описание на основе модели связанных фазовых осцилляторов
2.2.7. Синхронизация в двумерном автоколебательном ансамбле
2.3. Синхронизация кардиомиоцитов под воздействием фибробластов .
2.3.1. Модели сердечных клеток
2.3.2. Влияние фибробластов на динамику автоколебательной сердечной клетки
2.3.3. Синхронизация двух пейсмейкеров за счет фибробластов
2.3.4. Синхронизация в большом осцилляторном ансамбле
2.4. Влияние пассивных элементов на волновую динамику осциллятор-ных ансамблей
2.4.1. Биологические эксперименты: постановка задачи
2.4.2. Влияние фибробластов на волновую динамику осцилляторных элементов: одномерный случай
2.4.3. Двумерный случай
2.5. Выводы
Глава 3. Дистанционная синхронизация через пассивную среду
3.1. Введение
3.2. ДС в феноменологических моделях сердечных клеток
3.2.1. Динамические свойства пассивной среды

3.2.2. Синхронизация двух осцилляторов через пассивную среду
3.2.3. Эквивалентная модель ДС
3.3. ДС в биологически релевантных моделях
3.3.1. Модель сердечного фибробласта Сачсе
3.3.2. Свойства распространения сигнала
3.3.3. Синхронизация двух сердечных пейсмейкеров через цепочку
фибробластов
3.4. ДС в двумерной среде
3.5. Пространственный скейлинг ДС
3.6. Выводы
Заключение
Литература
Список работ по диссертации
Рис. 1.11. Зависимость частоты колебаний автоколебательной клетки от числа фибробластов для различных значений потенциала покоя Егеаі.

Рис. 1.12. Цепочка сердечных клеток: элементы по краям - кардиомиоциты (СфСг); остальные элементы - фибробласты (^,г = 1,..., Л^). Элемент С возбуждается внешним током.
пример, число фибробластов, окружающих кардиомиоцит, для некоторого интервала значений потенциала покоя Еген превышает критическое значение, то изначально возбудимая клетка может перейти в автоколебательный режим. Частота производимых колебаний возрастает с ростом числа фибробластов (пр/псм)• Однако при дальнейшем увеличении этого соотношения колебания кардиомиоцита будут подавлены, и он перейдет в состояние покоя У,г, зависящее от величины потенциала покоя фибробласта Егев1.
Взаимодействие фибробласта и пейсмейкера По аналогии с предыдущим случаем, было рассмотрено взаимодействие фибробластов и