心肌细胞新陈代谢系统中的若干动力学问题

项目名称： 心肌细胞新陈代谢系统中的若干动力学问题

项目编号： No.10971152

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 杨凌

作者单位： 苏州大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 心肌细胞的新陈代谢系统是一个复杂的大网络。在特定条件下，代谢失调会引发一些特殊的行为，例如：1）缺少葡萄糖，ATP会发生周期振荡；2）活性氧会引发线粒体电位振荡，也可引发线粒体去极化（depolarization）的空间慢波；3）预处理可引发奇异的两阶段心脏保护（cardioprotection）现象。上述的复杂行为较难用传统的生物医学方法解释。我们试图用系统生物学的思想和非线性动力学的工具，依托我们在这方面的经验，通过数学模型和计算机模拟，从理论上揭示上述复杂行为的根本机制。 另一方面，由于有效的实验数据馈乏，导致无法确定复杂模型中大量的参数值。而对于有很多变量的复杂模型，理论分析也相当困难。因此，合理约化模型成为生物系统建模的一个核心问题。在本项目中，我们也试图用代谢系统的复杂网络为例子，来研究如何在不损失特定动力学行为（实验所关注的）的前提下，将复杂的数学模型尽量简化。

中文关键词： 非线性动力学；生物系统；数学模型；心肌细胞；新陈代谢网络

英文摘要：

英文关键词： nonlinear dynamics；biological system；mathematical modeling；cardiac myocytes；metabolism network