Колебательные процессы и их взаимодействие в динамике нефронов нормотензивных и гипертензивных крыс

• Автор: Павлова, Ольга Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Методика анализа и исследование колебательных процессов

в динамике индивидуального нефрона

1.1 Предварительные замечания

1.2 Методика регистрации экспериментальных данных.

1.3 Методика выделения ритмических процессов из экспериментальных данных .

1.3.1 Вейвлетанализ

1.3.2 Анализ эффектов взаимодействия ритмических процессов .

1.4 Результаты.

1.4.1 Анализ колебаний радиуса приносящей артериолы .

1.4.2 Медленные ритмы регуляции.
1.5 Выводы по 1й главе
2 Взаимодействие ритмов авторегуляции нефронов
2.1 Синхронизация колебаний в динамике нефронов
2.1.1 Взаимная подстройка ритмов колебаний индивидуального нефрона.
2.1.2 Динамика парных нефронов .
2.1.3 Динамика триплетов
2.2 Модуляция колебаний, обусловленная медленными ритмическими процессами
2.2.1 Модуляция колебаний, обусловленных механизмом КГОС
2.2.2 Модуляция колебаний, обусловленных миогенной динамикой
2.3 Анализ нелинейных эффектов при взаимодействии ритмических процессов почечной авторегуляции
2.4 Выводы по 2й главе
3 Математическое моделирование процессов авторегуляции кровотока на уровне отдельных и парных нефронов
3.1 Математическая модель индивидуального нефрона
3.2 Динамика математической модели индивидуального нефрона
3.3 Динамика регуляции кровотока при разомкнутой цепи КГОС
и периодическом внешнем воздействии .
3.4 Математическая модель парных нефронов и сопоставление ее динамики с экспериментальными данными
3.5 Выводы по 3й г1аве.
Заключение
Список литературы


Анализ экспериментальных данных является первым из них он позволяет выявить различные особенности наблюдаемых колебательных процессов. Второй путь математическое моделирование процесса авторегуляции. Построение физиологически обоснованной математической модели позволяет пронаблюдать изменения динамики биологического объекта при вариации параметров. Это, в частности, открывает путь к выдвижению гипотез о причинах хаотизации колебаний в почечной авторегуляции кровотока на уровне отдельных структурных элементов. Помимо достигнутых успехов в области анализа сигналов отдельных нефронов и извлечения информации об их динамике путем детального изучения структуры экспериментальных данных, значительный прогресс был достигнут и в области математического моделирования процессов почечной авторегуляции 9б0. Построение физиологически обоснованных математических моделей, способных корректно описать механизмы функционирования объектов живой природы и воспроизвести наблюдаемые в экспериментах особенности динамики представляет собой весьма трудоемкий и длительный процесс. С одной стороны, необходимо определить набор переменных, позволяющих задать состояние биологической системы, определить внутренние связи между ними. Для решения данной задачи необходимо располагать детальными теоретическими сведениями о механизмах функционирования объектов живой природы, чтобы ухватить основные аспекты взаимодействия различных подсистем и не загромождать модель малосущественными деталями. С другой стороны, важным моментом является оценка всех параметров модели из данных экспериментальных исследований, поскольку лишь только в этом случае можно говорить об адекватности модельного описания реальному объекту. В последние годы в исследованиях биофизической направленности стал использоваться термин i i фактически отражающий отмеченные требования к математическому моделированию. Самые первые попытки математического моделирования процесса авторегуляции почечного кровотока в отдельных нефронах были предприняты . . i и . . ,. Затем сформулированная ими модель была усовершенствована и дополнена в статье М. с соавторами . Это сравнительно простая модель если сопоставлять с другими работами, например . Главная ценность математического моделирования заключается в том, что оно позволяет дать описание наиболее важных механизмов, ответственных за наблюдаемую в природе динамику. При этом, безусловно, существует следующая дилемма игнорирование отдельных особенностей функционирования живых систем приводит к тому, что модель будет менее адекватной реальной динамике. Но в то же время учет малосущественных деталей приводит порой к неоправданному усложнению математического описания, в результате которого затрудняется проведение исследования полученной модели. Поиск компромисса между усложнением модельных уравнений и возможностью описания основных механизмов, лежащих в основе динамики биологической системы, и представляет собой искусство математического моделирования. Применительно к динамике нефрона модель, предложенная в работе , лучше всего удовлетворяет отмеченным требованиям. Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в понимании механизмов авторегуляции почечного кровотока, до сих пор сохраняется много открытых вопросов об особейностях функционирования структурных элементов почки и их малых ансамблей в норме и при гипертонии. В частности, несмотря на то, что традиционно в динамике нефрона выделяют два механизма авторегуляции миогенный отклик и механизм КГОС, приводящие к генерации колебаний с двумя характерными временными масштабами, в структуре экспериментальных данных дополнительно удается обнаружить очень медленные ритмы, физиологическая интерпретация которых пока неизвестна, и специалистами в настоящее время выдвигаются только лишь гипотезы о причинах, порождающих данную динамику. Не достигнуто полной ясности в вопросах взаимодействия ритмов колебаний, участвующих в регуляции кровотока, на уровне малых групп структурных элементов почки парные нефроны и триплеты.