源于未折叠边界碰撞分岔的心脏交替现象

在电刺激之后，心肌组织的跨膜电压迅速上升并保持恒定值，随后恢复至静息值，这一现象称为动作电位。当周期性刺激序列的起搏速率增加超过临界值时，动作电位会发生倍周期分岔，由此产生的动作电位时程交替在医学文献中被称为交替现象（alternans）。现有的心脏模型将交替现象视为平滑分岔或边界碰撞分岔。然而，近期在起搏心肌组织中的实验表明，通向交替现象的分岔表现出混合的平滑/非平滑行为，这可以通过所谓的未折叠边界碰撞分岔模型进行定性描述。在本文中，我们获得了未折叠边界碰撞模型的解析解，并利用它探索平滑与非平滑行为之间的过渡。我们的分析表明，混合平滑/非平滑行为是由于系统性质在分岔参数的小区间内发生巨大变化所致，这为未来模型的开发提供了指导。