ОТРАЖЕНИЕ СТАЛКИВАЮЩИХСЯ ИМПУЛЬСОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Асланиди О. В., Морнев О. А.
Пущинский государственный университет, 142292 Пущино
На основе численных экспериментов с уравнениями Ходжкина-Хаксли и известными модификациями уравнений Нобла, количественно описывающими динамику генерации, распространения и взаимодействия электрических импульсов возбуждения в гигантском аксоне кальмара, и, соответственно, волокне Пуркинье проводящей системы сердца, предсказаны принципиально новые эффекты, не наблюдавшиеся ранее: отражение сталкивающихся импульсов возбуждения вместо их обычного гашения. Указаны условия (в частности, содержание ионов в омывающих растворах), при которых названные эффекты могут быть обнаружены в электрофизиологических экспериментах. Феноменологический механизм эффектов отражения заключается в том, что в некотором (узком, но конечном) диапазоне ионных концентраций во внешнем растворе бегущий импульс возбуждения является "дублетом", состоящим из лидера - высокоамплитудного потенциала действия и сцепленной с ним низкоамплитудной подпороговой волны задержанной следовой деполяризации. При столкновениях дублетов лидеры гаснут, а столкнувшиеся подпороговые волны, суммируясь, становятся надпороговыми и порождают два новых эхоимпульса, разбегающиеся в противоположных направлениях. Эти результаты предсказывают, что подпороговые волны задержанной деполяризации, экспериментально наблюдающиеся в сердце "in vitro" в условиях, соответствующих известному режиму триггерной активности, во-первых, не являются специфичными только для этого органа, и, во-вторых, могут служить естественными источниками эхоимпульсов, с появлением которых связывают происхождение ряда сердечных аритмий.