心肌细胞中调节频率为何影响早期去极化后电位的产生：基于极简模型的慢/快分析揭示的解释。
摘要：早期后去极化（EADs）是心肌细胞中的病理性电压振荡，在一些药物和疾病情况下被观察到。EADs是在动作电位的持续期间发生的小电压波动。虽然是单细胞行为，EADs可以导致组织级心律失常，包括心室扑动。目前对EADs的生物物理机制（即，离子通道和细胞内钙储存的作用）有很多了解，部分原因是由于数学模型的开发和分析。这包括慢/快分析的应用，该分析利用系统中固有的时间尺度分离来简化其分析。我们进一步使用一个最小的三维模型来证明第二阶段EADs是在折叠节点奇异点附近形成的可以动波。这种知识使我们能够确定在给定参数集下可以产生多少个EADs，而无需进行计算机模拟，并为促进或抑制EAD产生的参数更改提供指导。通过这种方法，我们证明了为什么周期性刺激，在完整的心脏中会优先促进低频率下的EAD产生。我们还解释了中频刺激下可以出现的复杂交替动力学的起源，其中每次刺激产生不同数量的EADs。这些发现自然地源于对折叠节点奇点的理解，但是仅通过对EAD的生物物理机制的了解很难或不可能得出这些发现。因此，对动波机制的理解是对多年来的实验和计算研究所得到的生物物理机制的有用补充。
作者：Theodore Vo and Richard Bertram
论文ID：1901.10807
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2019-05-15