Sol ventrikülün elektriksel aktivitesinin modellenmesi ve iyon kanallarının hesaplamalı analizi

Bu tez, deneysel kayıtlardan 32 linear olmayan diferansiyel denklemden oluşan Hodgkin-Huxley tipi kardiyak etki potansiyeli (AP) modelini tanımlar. Model, vücuttaki en karmaşık sistemlerden birini simüle etmek için yeni ve basit bir tanımıyla, literatürde tarif edilen iyonik akımların çoğunu içerir. Bu, kardiyak hücre üzerindeki bazı hastalıkları veya bazı kimyasal madde etkilerini araştırmamızı sağlayabilir. Bunu göstermek için, model iki farklı AP için kardiyak miyosit özelliklerini üretir: Bir tanesi hücre zarına damlatılan izoproterenol (ISO) maddesi ile elde edilir, biri herhangi bir kimyasal enjeksiyon yapmadan normal AP'dir. ISO indüklemesinden sonra AP'deki uzama, daha küçük yoğunluk ve geçici dışa doğru K^+ akımının (It0) daha yavaş kapı kinetiği, artan IKr, IKs akımları genliği ve daha büyük 〖Ca〗^(2+) iyonları akışıyla açıklanmıştır. Bu çalışmada AP sırasında her bir geçit değişkeninin rolünü nasıl anlayabileceğimiz sorusu da yeni bir katkı analizi yöntemi geliştirilerek cevaplandırılmıştır. Yöntem, hücre zarında herhangi bir varsayımda bulunmadan modeli oluşturan her dinamiğin katkısını başarıyla verir. Geniş dinamik sistem sınıflarında kullanım potansiyeli vardır. Çalışmanın sonunda, yeni, hızlı, doğru dinamik kelepçe sistemi makul bir fiyata tasarlandı. Dinamik kelepçe, elektronik bir sistem kullanarak model tarafından üretilen yapay iyonik akımı hücre zarından enjekte etmemizi sağlar.