مدلسازی الکتروفیزیولوژیکی کمینه برای سلول عضله صاف جداره معده بر اساس جریان های یونی موثر
نویسندگان
1 گروه مهندسی پزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، موسسه تکنولوژی نیویورک، نیویورک، آمریکا.
3 گروه مهندسی پزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
4 مرکز تحقیقات توانبخشی مغز و اعصاب کودکان، دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی، تهران، ایران.
doi
10.22075/jme.2021.23679.2105چکیده
از مدلهای الکتروفیزیولوژیکی سلولی برای بررسی و شبیهسازی رفتار الکتریکی سلول استفاده میگردد. این مدلها با در نظر گرفتن مشخصات سلول، کانالها و جریانات یونی موجود در غشاء سلول ارائه میشوند. هدف از انجام این تحقیق ارائه یک مدل کمینه برای سلول عضله صاف معده است. در این مقاله با استفاده از روش تجزیه و تحلیل حساسیت، معادله جریان کلی سلول معده بر مبنای رویکرد یوه و همکاران از سلول روده بزرگ به دست آمد و سپس با شناسایی جریانهای موثر یونی و حذف جریانات یونی غیر موثر، مدل کمینه حاصل گردید. برای ارزیابی مدل کمینه از معیار نقاط شاخص منحنی موج آهسته سلول (پتانسیل شروع، حداکثر پتانسیل نیزه، حداقل پتانسیل دره، حداکثر پتانسیل کفه و پتانسیل استراحت) و معیار مدت زمان پتانسیل عملِ 10، 50 و 90 منحنی موج آهسته سلول استفاده گردید. سپس این مقادیر با منحنی موج آهسته در حالت فیزیولوژیک سلول عضله صاف معده مقایسه شد. سرانجام، مدل کمینه به دست آمده دارای انطباق قابلقبولی با مدل فیزیولوژیکی بود. به طوری که بیشترین اختلاف نقاط شاخص در هر دو حالت مربوط به حداکثر پتانسیل نیزه با 21/2 میلیولت و بیشترین اختلاف مدت زمان پتانسیل عملِ 10 برابر با 9 میلیثانیه بود. نتایج به دست آمده از خروجی دو مدل سلول عضله صاف معده (حالت فیزیولوژیک و حالت کمینه) رفتار تقریباً مشابهی در نمودار موج آهسته را از خود نشان دادند.
