Enerji səmərəliliyini və funksional tələbi bioloji ritmlərdə bimodal əlaqələndirilmə optimallaşdırması vasitəsilə balanslamaq

Bioloji ritmlər ossilator alt sistemlər arasında mürəkkəb qarşılıqlı təsirlər ilə idarə olunur, lakin funksional tələbləri və enerji səmərəliliyini necə balanslaşdırmaları hələ də aydın deyil. Biz fizyoloji sistemlərin sinxronizasiya (enerji qənaət) və dissinxronizasiya (funksiya-prioritet) birləşmə rejimləri arasında dəyişdiyi bir bimodal birləşmə optimallaşdırma strategiyasını təqdim edirik. İstehsalat mühəndisliyində inkişaf etmiş su doldurma prinsipinə əsasən, enerji səmərəliliyinin (qardiyaya görə oksigen alımının) maksimallaşdırılması üçün sinxron ürək tezliyi (HR) -n nəfəs ossiyalsiyalarının tələb edildiyini göstərən lazımi optimallıq şərtlərini əldə etdik. Sonra sistem modelləşdirilməsi vəzifə / stresdən irəli gələn oksigen tələblərinin sinxronlaşdırılmaması və səmərəli dərəcədə azaldılması kostu ilə oksigen qəbulunu artırdığını təsdiqləyir. Təcrübələr, riyazi ilə müqayisədə tənəffüs zamanı HR-nin nəfəsləndirilməsinin 70,36% azalmasını göstərir, bu da 4,43% daha yüksək oksigen qəbulunu təmin edir, lakin 11,38% daha aşağı enerji səmərəliliyi ilə. Bu bimodal birləşmələrin optimallaşdırılması strategiyası pankreasiya adalarında da müşahidə olunur, onların insulin/ glükagon ossilatoru faza (enerji qənaət) və antifaza (tez glukoz azaldılması) birləşmələri arasında dəyişir. Mühəndislik və həyat elmlərini birləşdirən bu çərçivə bioloji ossilator sistemlər üçün universal tənzimləyici prinsipi ortaya qoyur.

Bu iş İnnovasiya Layihəsi (qrant nömrəsi ZT-001-002-05) tərəfindən dəstəklənmişdir.

Dövlət Riyaziyyat Elmləri Ana Laboratoriyası, Riyaziyyat və Sistem Elmləri Akademiyası, Çin Elmlər Akademiyası, Pekin, Çin

Matematik Elmlər Fakültəsi, Çin Elmlər Akademiyası Universiteti, Pekin, Çin

Waterloo Universitetinin Elektrik və Kompüter Mühəndisliyi kafedrası, Waterloo, ON, Kanada

Müəlliflər heç bir rəqabət maraqlarının olmadığını bəyan edirlər.