Математическая модель кальцийзависимого хлорного тока в гладкомышечной клетке - Корогод, С.М.; Коченов, А.В. (Нейрофизиология, 2013)
С применением формализма Ходжкина–Хаксли разработана математическая модель
кальцийзависимого хлорного тока, основанная на опубликованных экспериментальных
данных о кинетике такого тока в клетках разных типов. Полученные результаты предназначены для дальнейшего использования в разрабатываемой модели гладкомышечной
клетки детрузора мочевого пузыря. Особенность моделируемого тока – наличие двух
компонентов с общей кинетикой кальцийзависимой активации и разными (быстрой и
медленной) кинетиками потенциалзависимой активации. В вычислительных экспериментах, выполненных с использованием протокола ступенчатой фиксации потенциала
или внутриклеточной концентрации кальция ([Са²⁺ ]i
), получены статические и динамические зависимости величины тока от мембранного потенциала и [Са²⁺ ]i – вольт- и
моль-амперные характеристики (ВАХ и МАХ соответственно), а также аналогичные
зависимости кинетических переменных кальций- и потенциалзависимой активации
тока. Полученные характеристики исследуемого тока оказались близкими к таковым
токов-прототипов. Для тока были характерны следующие основные свойства: «направленное наружу» («выходящее») выпрямление (outward rectification), усиление эффекта
выпрямления с увеличением [Са²⁺ ]i и более высокая чувствительность к отклонениям
[Са²⁺ ]i от базального уровня в диапазоне до 1 мкМ по сравнению с таковой в диапазоне более высоких концентраций (что проявлялось в бóльших отношениях приращение
тока/концентрация). Із застосуванням формалізму Ходжкіна–Хакслі розроблено математичну модель кальційзалежного хлорного струму,
основану на опублікованих експериментальних даних щодо
кінетики такого струму в клітинах різних типів. Отримані
результати призначені для подальшого використання в моделі гладеньком’язової клітини детрузора сечового міхура, що
зараз розробляється. Особливість модельованого струму –
наявність двох компонентів із загальною кінетикою кальційзалежної активації та різними (швидкою та повільною)
кінетиками потенціалзалежної активації. В обчислювальних
експериментах, виконаних із застосуванням протоколу ступінчастої фіксації потенціалу або внутрішньоклітинної концентрації кальцію ([Са²⁺ ]i
), отримані статичні та динамічні
залежності величини струму від мембранного потенціалу
та [Са²⁺ ]і – вольт- та моль-амперні характеристики (ВАХ і
МАХ відповідно), а також аналогічні залежності кінетичних змінних кальцій- і потенціалзалежної активації струму.
Отримані характеристики досліджуваного струму виявилися близькими до таких у струмів-прототипів. Для струму
були характерні наступні основні властивості: «спрямоване назовні» («вихідне») випрямлення (outward rectification),
посилення ефекту випрямлення зі збільшенням концентрації [Са²⁺ ]i та більш висока чутливість до відхилень [Са²⁺ ]i
від базального рівня в діапазоні до 1 мкМ порівняно з такою в діапазоні значніших концентрацій (що знайшло прояв
у більших відношеннях прирощення струму/концентрація).