Spontaneous Halt of Spiral Wave Drift in Homogeneous Excitable Media

Abstract

Аннотация. В численном эксперименте обнаружен новый тип дрейфа спиральной волны в однородной изотропной возбудимой среде. А именно, круговой дрейф спиральной волны с замедлением скорости дрейфа вплоть до его полного прекращения. Проведено исследование некоторых количественных характеристик этого нового типа поведения спиральной волны. Показаны его отличия от уже известных ранее типов поведения спиральной волны. Это может быть важно для понимания механизмов некоторых жизнеугрожающих сердечных аритмий. Автоволновые процессы, в частности, волны возбуждения типичны для многих физических, химических и биологических систем. Например, одни режимы распространения автоволн возбуждения в миокарде обеспечивают нормальное функционирование сердца. Другие же могут привести к некоторым опасным для жизни аритмиям.Этими соображениями определяется важность исследования распространения волн в возбудимых средах.В двумерной возбудимой среде одним из типичных автоволновых процессов является спиральная волна (ротор). Ротор представляет собой вращающуюся фазовую волну химической или любой другой активности, которая распространяется по стационарной среде. В однородной среде ротор обычно имеет вид спирали Архимеда, вращающейся с постоянной скоростью [1].При определенных упрощениях спиральную волну часто бывает полезно представить как искривленную полуволну. Обрыв этой полуволны носит название кончика спиральной волны. Траектория движения кончика характеризует данный автоволновой процесс [2].До сих пор было известно три основных типа поведения кончика ротора в однородной изотропной среде [3,4]: 1) его равномерное движение по окружности, 2) меандр -двухпериодное движение ротора, при котором его кончик движется по кривой типа циклоиды (эпициклоиде либо гипоциклоиде), *