Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)

Для цитирования:

Павлова О. Н., Павлов А. Н., Сосновцева О. В. Динамика малых групп взаимодействующих нефронов в норме и при почечной гипертонии // Известия вузов. ПНД. 2010. Т. 18, вып. 6. С. 3-24. DOI: 10.18500/0869-6632-2010-18-6-3-24

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Иконка PDF 2010no6p003.pdf
(загрузок: 161)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Прикладные задачи нелинейной теории колебаний и волн
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
57.087
DOI: 
10.18500/0869-6632-2010-18-6-3-24

Динамика малых групп взаимодействующих нефронов в норме и при почечной гипертонии

Авторы: 
Павлова Ольга Николаевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Павлов Алексей Николаевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Сосновцева Ольга Владимировна, Датский технический университет
Аннотация: 

На основе вейвлет-анализа экспериментальных данных исследуется эффект синхронизации колебаний в функционировании малых групп структурных элементов почки (парные нефроны и триплеты). Обсуждаются различия синхронной динамики взаимодействующих нефронов нормотензивных и гипертензивных крыс. Показано, что средняя длительность участков синхронизации при гипертонии уменьшается примерно в 3 раза. Установлено, что в динамике взаимодействующих корковых нефронов наиболее типична синфазная синхронизация колебаний (более 90% экспериментальных данных). Проводится сопоставление результатов анализа экспериментальных данных и математического моделирования динамики взаимодействующих структурных элементов почки.  

Ключевые слова: 
Авторегуляция почечного кровотока
Нефроны
ритмическая динамика
вейвлет-анализ
Список источников: 
  1. Yip K.-P., Holstein-Rathlou N.-H., Marsh D.J. Chaos in blood flow control in genetic and renovascular hypertensive rats // Am. J. Physiol. Renal Fluid Electrolyte Physiol. 1991. Vol. 261. P. F400.
  2. Yip K.-P., Marsh D.J., Holstein-Rathlou N.-H. Low dimensional chaos in renal blood flow control in genetic and experimental hypertension // Physica D. 1995. Vol. 80. P. 95.
  3. Holstein-Rathlou N.-H., Yip K.-P., Sosnovtseva O.V., Mosekilde E. Synchronization phenomena in nephron-nephron interaction // Chaos. 2001. Vol. 11. P. 417.
  4. Sosnovtseva O.V., Pavlov A.N., Mosekilde E., Holstein-Rathlou N.-H. Bimodal oscillations in nephron autoregulation // Phys. Rev. E. 2002. Vol. 66. P. 061909.
  5. Marsh D.J., Sosnovtseva O.V., Pavlov A.N., Yip K.-P., Holstein-Rathlou N.-H. Frequency encoding in renal blood flow regulation // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2005. Vol. 288. P. R1160.
  6. Pavlov A.N., Makarov V.A., Mosekilde E., Sosnovtseva O.V. Application of wavelet-based tools to study the dynamics of biological processes // Briefings in Bioinformatics. 2006. Vol. 7. P. 375.
  7. Sosnovtseva O.V., Pavlov A.N., Mosekilde E., Yip K.-P., Holstein-Rathlou N.-H., Marsh D.J. Synchronization among mechanisms of renal autoregulation is reduced in hypertensive rats // Am. J. Physiol. Renal Physiol. 2007. Vol. 293. P. F1545.
  8. Marsh D.J., Sosnovtseva O.V., Mosekilde E., Holstein-Rathlou N.-H. Vascular coupling induces synchronization, quasiperiodicity, and chaos in a nephron tree // Chaos. 2007. Vol. 17. P. 015114.
  9. Sakai T., Craig D.A., Wexler A.S., Marsh D.J. Fluid waves in renal tubules // Biophys. J. 1986. Vol. 50. P. 805.
  10. Layton H.E., Pitman E.B., Moore L.C. Nonlinear filter properties of the thick ascending limb // Am. J. Physiol. Renal Physiol. 1997. Vol. 273. P. F625.
  11. Casellas D., Moore L.C. Autoregulation and tubuloglomerular feedback in juxtame-dullary glomerular arterioles // Am. J. Physiol. Renal Fluid Electrolyte Physiol. 1990. Vol. 258. P. F660.
  12. Gonzalez-Fernandez J.M., Ermentrout G.B. On the origin and dynamics of the vasomotion of small arteries // Math. Biosci. 1994. Vol. 240. P. 127.
  13. Horowitz A., Menice C.B., Laporte R., Morgan K.G. Mechanisms of smooth muscle contraction // Physiol. Rev. 1996. Vol. 76. P. 967.
  14. Holstein-Rathlou N.-H., He J., Wagner A.J., Marsh D.J. Patterns of blood pressure variability in normotensive and hypertensive rats // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 1995. Vol. 269. P. R1230.
  15. Holstein-Rathlou N.-H., Leyssac P.P. TGF-mediated oscillations in the proximal intratubular pressure: differences between spontaneously hypertensive rats and Wistar-Kyoto rats // Acta Physiol. Scand. 1986. Vol. 126. P. 333.
  16. Leyssac P.P., Holstein-Rathlou N.-H. Tubulo-glomerular feedback response: enhancement in adult spontaneously hypertensive rats and effects of anaesthetics // Pflugers Arch. 1989. Vol. 413. P. 267.
  17. Wang H., Kin S., Ju K., Chon K.H. A high resolution approach to estimating time-frequency spectra and their amplitudes // Ann. Biomed. Eng. 2006. Vol. 34. P. 326.
  18. Quiroga R., Kraskov A., Kreuz T., Grassberger P. Performance of different synchronization measures in real data: a case study on electroencephalographic signals // Phys. Rev. E. 2002. Vol. 65. P. 041903.
  19. Huang N.E., Shen Z., Long S.R. The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis // Proc. R. Soc. Lond. A. 1998. Vol. 454. P. 903.
  20. Mallat S.G. A wavelet tour of signal processing. New York: Academic Press, 1998.
  21. Addison P.S. The illustrated wavelet transform handbook: applications in science, engineering, medicine and finance. Philadelphia: IOP Publishing, 2002.
  22. Grossman A., Morlet J. Decomposition of Hardy functions into square intergable wavelets of constant shape // SIAM J. Math. Anal. 1984. Vol. 15. P. 723.
  23. Kaiser G. A friendly guide to wavelets. Boston: Birkhauser, 1994.
  24. Torrence C., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis // Bull. Amer. Meteor. Soc. 1998. Vol. 79. P. 61.
  25. Павлов А.Н., Сосновцева О.В. Применение двойного вейвлет-анализа для исследования эффектов модуляции в динамике нефронов // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2004. Т. 12, No 6. C. 105.
  26. Павлов А.Н., Павлова О.Н., Сосновцева О.В. Взаимодействие ритмов в динамике структурных элементов почек // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2007. Т. 15, No 2. С. 14.
  27. Анисимов А.А., Павлова О.Н., Тупицын А.Н., Павлов А.Н. Вейвлет-анализ чирпов // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2008. Т. 16, No 5. С. 3.
  28. Короновский А.А., Храмов А.Е. Непрерывный вейвлетный анализ в приложениях к задачам нелинейной динамики. Cаратов: ГосУНЦ «Колледж», 2002.
  29. Короновский А.А., Храмов А.Е. Непрерывный вейвлетный анализ и его приложения. М.: Физматлит, 2003.
  30. Marsh D.J., Sosnovtseva O.V., Chon K.H., Holstein-Rathlou N.-H. Nonlinear interactions in renal blood flow regulation // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2005. Vol. 288. P. R1143.
  31. Holstein-Rathlou N.-H., Marsh D.J. A dynamic model of the tubuloglomerular feedback mechanism // Am. J. Physiol. Renal Fluid Electrolyte Physiol. 1990. Vol. 258. P. F1448.
  32. Holstein-Rathlou N.-H., Marsh D.J. A dynamic model of renal blood flow autoregulation // Bull. Math. Biol. 1994. Vol. 56. P. 411.
  33. Barfred M., Mosekilde E., Holstein-Rathlou N.-H. Bifurcation analysis of nephron pressure and flow regulation // Chaos. 1996. Vol. 6. P. 280.
Поступила в редакцию: 
09.12.2009
Принята к публикации: 
19.07.2010
Опубликована: 
31.01.2011
Краткое содержание:
Иконка PDF a2010no6p003.pdf
(загрузок: 89)
  • 1552 просмотра