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Esclerosis multiple (desmielinización)

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La esclerosis multiple es una enfermedad autoinmune que ataca la vaina de mielina de los axones del sistema nervioso central, alterando directamente los parametros de conduccion definidos en el modelo de cable de E03 y en la curva de mielinizacion de E14. La actividad inmune fluctuante genera episodios de desmielinizacion activa alternados con remielinizacion parcial, lo que produce el patron clinico caracteristico de brotes y remisiones. La perdida de mielina reduce la velocidad de conduccion saltatoria y aumenta la capacitancia efectiva de la membrana axonal, disminuyendo el factor de seguridad de la propagacion (definido en E03); cuando este factor cae por debajo de la unidad se produce bloqueo de conduccion. El dano axonal acumulado a lo largo del tiempo se traduce en discapacidad clinica progresiva, aproximada aqui mediante una escala tipo EDSS.

>Modelo

ID:('ky', 1548)


Pérdida/remielinización

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$\frac{dM}{dt}=-k_{attack}Immune(t)M+k_{remye}(M_{max}-M)$

$Immune$
Actividad inmune normalizada
$1$
$M$
Grado de mielinización
$1$
$M_{max}$
Mielinización máxima
$1$
$k_{attack}$
Tasa de desmielinización inmune
$1/s$
$k_{remye}$
Tasa de remielinización
$1/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13697)


Velocidad conducción

Storyboard



$\theta_m(M)=\theta_{max}(M/M_{max})^{n_M}$

$n_M$
Exponente mielina-conducción
$1$
$M$
Grado de mielinización
$1$
$M_{max}$
Mielinización máxima
$1$
$\theta_m$
Velocidad de conducción
$m/s$
$\theta_{max}$
Velocidad máxima mielinizada
$m/s$



>Modelo

ID:('gm', 13698)


Capacitancia efectiva

Storyboard



$c_m^{eff}=c_{m0}(M_{max}/M)$

$M$
Grado de mielinización
$1$
$M_{max}$
Mielinización máxima
$1$
$c_{m0}$
Capacitancia base
$F/m²$
$c_m^{eff}$
Capacitancia efectiva de membrana
$F/m²$



>Modelo

ID:('gm', 13699)


Factor seguridad

Storyboard



$SF(M)=I_{disponible}(M)/I_{umbral}$

$I_{disponible}$
Corriente disponible normalizada
$1$
$I_{umbral}$
Corriente umbral normalizada
$1$
$SF$
Factor de seguridad de conducción
$1$
$M$
Grado de mielinización
$1$



>Modelo

ID:('gm', 13700)


Corriente disponible

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$I_{disponible}=I_{gain}\frac{M}{M_{max}}\frac{1}{1+0.5,Immune}$

$Immune$
Actividad inmune normalizada
$1$
$I_{disponible}$
Corriente disponible normalizada
$1$
$I_{gain}$
Ganancia de corriente disponible
$1$
$M$
Grado de mielinización
$1$
$M_{max}$
Mielinización máxima
$1$



>Modelo

ID:('gm', 13701)


Bloqueo conducción

Storyboard



$SF(M)<1$

$SF$
Factor de seguridad de conducción
$1$
$M$
Grado de mielinización
$1$



>Modelo

ID:('gm', 13702)


Actividad inmune

Storyboard



$\frac{dImmune}{dt}=k_{act}Ag(t)-k_{supp}Immune$

$Immune$
Actividad inmune normalizada
$1$
$Ag$
Estímulo antigénico efectivo
$1$
$k_{act}$
Tasa de activación inmune
$1/s$
$k_{supp}$
Tasa de supresión inmune
$1/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13703)


Brotes periódicos

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$Ag(t)=Ag_{drive}+A_r e^{-[\min(t\bmod T_r,T_r-t\bmod T_r)/w_r]^2}$

$A_r$
Amplitud de brote
$1$
$Ag_{drive}$
Estímulo antigénico basal
$1$
$Ag$
Estímulo antigénico efectivo
$1$
$w_r$
Ancho temporal de brote
$s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13704)


EDSS acumulado

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$EDSS=EDSS_{max}\left(1-e^{-k_{EDSS}\int_0^t(1-M/M_{max})ds}\right)$

$EDSS$
Discapacidad clínica acumulada
$1$
$M$
Grado de mielinización
$1$
$EDSS_{max}$
Máximo EDSS
$1$
$M_{max}$
Mielinización máxima
$1$
$k_{EDSS}$
Tasa de acumulación EDSS
$1/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13705)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$Immune$
Immune
Actividad inmune normalizada
1
$A_r$
relapse_amp
Amplitud de brote
1
$I_{disponible}$
I_disponible
Corriente disponible normalizada
1
$I_{umbral}$
I_umbral
Corriente umbral normalizada
1
$EDSS$
EDSS
Discapacidad clínica acumulada
1
$Ag_{drive}$
Ag_drive
Estímulo antigénico basal
1
$Ag$
Ag
Estímulo antigénico efectivo
1
$n_M$
n_M
Exponente mielina-conducción
1
$SF$
SF
Factor de seguridad de conducción
1
$I_{gain}$
I_gain
Ganancia de corriente disponible
1
$M$
M
Grado de mielinización
1
$EDSS_{max}$
EDSS_max
Máximo EDSS
1
$M_{max}$
M_max
Mielinización máxima
1
$k_{act}$
k_act
Tasa de activación inmune
1/s
$k_{EDSS}$
k_EDSS
Tasa de acumulación EDSS
1/s
$k_{attack}$
k_attack
Tasa de desmielinización inmune
1/s
$k_{remye}$
k_remye
Tasa de remielinización
1/s
$k_{supp}$
k_supp
Tasa de supresión inmune
1/s
$c_{m0}$
c_m0
Capacitancia base
F/m²
$c_m^{eff}$
c_m_eff
Capacitancia efectiva de membrana
F/m²
$\theta_m$
theta_m
Velocidad de conducción
m/s
$\theta_{max}$
theta_max
Velocidad máxima mielinizada
m/s
$w_r$
relapse_width
Ancho temporal de brote
s
$t$
t
Tiempo
s

ID:(0, 1548)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile