ارایه مدلی کمینه با دو متغیر حالت برای پتانسیل عمل سلول بطنی انسان

مطالعه آریتمی‌های قلبی به جلوگیری و درمان یکی از مهمترین عوامل مرگ انسان ها کمک می کند. برای مطالعه آریتمی‌های قلبی نیاز به مدلی از پتانسیل عمل سلولی است که علاوه بر نمایش فعالیت الکتریکی طبیعی سلول، قادر به نمایش رفتارهای غیر طبیعی آن نیز باشد. مدل‌هایی که تاکنون در این زمینه ارایه شده دارای جزییات و حجم محاسباتی زیادی هستند و این موضوع سبب کاهش سرعت شبیه‌سازی آنها شده است. در این مقاله مدل کمینه ای با دو متغیر حالت ارایه شده است. این مدل علاوه بر نمایش خصوصیات طبیعی سلول بطنی مانند تحریک‌پذیری، شکل ظاهری پتانسیل عمل، خاصیت جبران و نمایش اثر محدود کردن جریان‌های غشا، می‌تواند رفتار غیر طبیعی (ead) را نیز شبیه‌سازی کند. این مدل ساختاری هدایتی (کندوکتانسی) دارد و شامل دو جریان برایند است که یکی نماینده کل جریان‌های ورودی و دیگری نماینده کل جریان‌های خروجی از سلول است. تنظیم پارامترهای مدل، با استفاده از الگوریتم تکرار شونده و معیار کمینه مجموع مربعات خطا انجام شده و گستره های مستعد پارامترها برای بروز رفتار غیرطبیعی ead با استفاده از روش‌های تحلیل سیستم های دینامیکی غیرخطی تعیین شده است. نتایج به دست آمده منطبق با یافته‌های الکتروفیزیولوژیک است. سرعت شبیه‌سازی مدل مذکور در آرایه‌ای تک‌بعدی از ده سلول، در مقایسه با مدل های الکتروفیزیولوژیک، بین 34 تا 112 بار سریع‌تر تخمین زده شده است.