Mathematische Modelle von Aktionspotenzialen in der Peripherie und im Zentrum des sinoatrialen Knotens des Kaninchens

Mathematische Modelle des Aktionspotenzials in der Peripherie und im Zentrum des sinoatrialen (SA) Knotens des Kaninchens wurden auf der Basis veröffentlichter experimenteller Daten entwickelt. Simulierte Aktionspotenziale stimmen mit den experimentell aufgezeichneten überein: Das vom Modell generierte periphere Aktionspotenzial hat ein negativeres Auslösepotenzial, einen schnelleren Aufwärtsanstieg, einen positiveren Spitzenwert, eine ausgeprägte Phase 1 der Repolarisation, eine größere Amplitude, eine kürzere Dauer und ein negativeres maximales diastolisches Potenzial als das vom Modell generierte zentrale Aktionspotenzial. Zusätzlich zeigt die modellspezifische periphere Zelle eine schnellere Schrittmacheraktivität. Die Modelle verhalten sich qualitativ ähnlich wie Gewebe aus der Peripherie und dem Zentrum des SA Knotens als Reaktion auf die Blockade des tetrodotoxin-sensitiven Na(+)-Stroms, der L- und T-Typ Ca(2+)-Ströme, des 4-Aminopyridin-sensitiven transienten auswärtigen Stroms, der schnellen und langsamen verzögert-reaktifizierenden K(+)-Ströme und des hyperpolarisation-aktivierten Stroms. Ein eindimensionales Modell einer Reihe von SA-Knoten-Gewebe, das regionale Heterogenität berücksichtigt und mit einer Reihe von Vorhofgewebe gekoppelt ist, wurde konstruiert, um das Verhalten des intakten SA Knotens zu simulieren. Im eindimensionalen Modell breitet sich das spontan im Zentrum initiierte Aktionspotenzial mit etwa 0,06 m/s in die Peripherie und dann mit 0,62 m/s in die Vorhoffmuskulatur aus.