Эхо в возбудимых волокнах сердца (по данным численных экспериментов)

На основе численных экспериментов с системой уравнений в частных производных МакАллистера–Нобла–Тсиена, количественно описывающей динамику электрических процессов в проводящих волокнах Пуркинье сердца, выявлены необычные – \it{солитоноподобные} – режимы взаимодействия нелинейных импульсов возбуждения, управляющих ритмикой сердечных сокращений: отражение сталкивающихся импульсов вместо их обычного гашения. Феноменологический механизм эффектов отражения заключается в том, что в некотором (узком, но конечном) диапазоне параметров системы бегущий импульс возбуждения является дублетом, состоящим из высокоамплитудного нелинейного лидера и сцепленной с ним низкоамплитудной подпороговой иолны. При столкновениях импульсов лидеры аннигилируют, а столкнувшиеся подпороговые волны, суммируясь, становятся надпороговыми и порождают два новых эхоимпульса, разбегающихся в противоположных направлениях. Обнаруженное явление является аналогом недавно предсказанного эффекта отражения сталкивающихся нервных импульсов и может оказаться полезным при расшифровке механизмов нарушений сердечного ритма; кроме того это явление является ещё одним численным контрпримером к мнению о невозможности отражения сталкивающихся автоволн.