Simulación Numérica de un Modelo Matemático Fisiológico de Consumo de Energía en un Sarcómero
Simulation of a sarcomere
DOI:
https://doi.org/10.17488/RMIB.42.2.9Palabras clave:
Modelado matemático, Sacómero, Músculo esquelético, Consumo de energíaResumen
La Biología de Sistemas (BS) ofrece una plataforma para el análisis de procesos biológicos desde la teoría de sistemas, partiendo del conocimiento cualitativo de las ciencias biológicas para generar conocimiento cuantitativo. El área de la BS dedicada a la salud humana es la Medicina de Sistemas, en donde se estudian los procesos fisiológicos, las condiciones patológicas y los tratamientos recomendados. Su objetivo es proporcionar elementos cuantitativos para la optimización de los tratamientos médicos. Dos de las herramientas de análisis de la BS son el modelamiento matemático y las simulaciones numéricas. La primera ofrece una abstracción cuantitativa del proceso, la segunda es la implementación computacional de modelos para reproducir y visualizar las variables, con fines de predicción. En este trabajo se muestra un caso de aplicación de modelado matemático y simulación numérica para el proceso fisiológico de consumo de energía en el sarcómero del músculo esquelético. Se propone un modelo que incluye la activación del ciclo de contracción a partir del potencial de acción que llega a la unión neuromuscular, la liberación de calcio en el sarcoplasma, la respuesta mecánica y la cuantificación de la energía, que requiere el sarcómero para realizar trabajo mecánico.
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