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Migraña (depresion cortical propagada)

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El aura migranosa se asocia a la depresion cortical propagada (cortical spreading depression, CSD), una onda de despolarizacion lenta que se propaga por la corteza impulsada por la liberacion y difusion de K+ extracelular, en un formalismo de reaccion-difusion analogo al usado para la descarga epileptiforme de A1. Cuando la concentracion de K+ extracelular supera un umbral local se dispara la onda, cuya velocidad depende de la difusividad del K+ y de su tasa de liberacion. La CSD se acompana de una fase inicial de hipoperfusion seguida de hiperemia (extension de la dinamica de flujo sanguineo de E11), y activa el sistema trigeminovascular, liberando peptidos vasoactivos como el CGRP, responsables de la vasodilatacion meningea y de la sensibilizacion progresiva de las vias centrales del dolor, mecanismo que se retoma de forma mas general en el modelo de dolor neuropatico cronico (A13).

>Modelo

ID:('ky', 1553)


CSD por K extracelular

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$\frac{\partial K_{ext}}{\partial t}=D_K\frac{\partial^2K_{ext}}{\partial x^2}+Q_{K,release}-k_{K,clear}K_{ext}$

$K_{ext}$
Potasio extracelular normalizado
$1$
$k_{K,clear}$
Depuración de K extracelular
$1/s$
$Q_{K,release}$
Liberación de K
$1/s$
$x$
Posición cortical
$m$
$D_K$
Difusividad efectiva de K
$m²/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13737)


Umbral CSD

Storyboard



$K_{ext}(x,t)\ge K_{th}$

$K_{ext}$
Potasio extracelular normalizado
$1$
$K_{th}$
Umbral CSD
$1$
$x$
Posición cortical
$m$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13738)


Velocidad CSD

Storyboard



$v_{CSD}=\sqrt{D_K k_{K,release}}$

$k_{K,release}$
Tasa de liberación de K
$1/s$
$v_{CSD}$
Velocidad de propagación CSD
$m/s$
$D_K$
Difusividad efectiva de K
$m²/s$



>Modelo

ID:('gm', 13739)


Flujo hipo/hiperémico

Storyboard



$f_{in}=f_{baseline}(1-A_{hypo}e^{-t/\tau_{hypo}}+A_{hyper}e^{-t/\tau_{hyper}})$

$A_{hyper}$
Amplitud hiperemia
$1$
$A_{hypo}$
Amplitud hipoperfusión
$1$
$f_{baseline}$
Flujo basal
$1$
$f_{in}$
Flujo sanguíneo relativo
$1$
$t$
Tiempo
$s$
$ au_{hyper}$
Tiempo hiperemia
$s$
$ au_{hypo}$
Tiempo hipoperfusión
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13740)


CGRP

Storyboard



$\frac{dCGRP}{dt}=k_{release}Activation_{trigeminal}-k_{clear}CGRP$

$Activation_{trigeminal}$
Activación trigeminovascular
$1$
$CGRP$
Péptido vasoactivo CGRP
$1$
$k_{clear}$
Depuración CGRP
$1/s$
$k_{release}$
Liberación CGRP
$1/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13741)


Vasodilatación

Storyboard



$Diam_{vaso}=Diam_{baseline}(1+k_{vasodil}CGRP)$

$k_{vasodil}$
Ganancia vasodilatadora
$1$
$CGRP$
Péptido vasoactivo CGRP
$1$
$Diam_{baseline}$
Diámetro vascular basal
$m$
$Diam_{vaso}$
Diámetro vascular meníngeo
$m$



>Modelo

ID:('gm', 13742)


Sensibilización dolor

Storyboard



$Pain_{th}=Pain_{th0}e^{-k_{sens}^{central}\int_0^t CGRP(s)ds}$

$CGRP$
Péptido vasoactivo CGRP
$1$
$Pain_{th0}$
Umbral basal de dolor
$1$
$Pain_{th}$
Umbral de dolor
$1$
$k_{sens}^{central}$
Tasa de sensibilización central
$1/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13743)


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
$Activation_{trigeminal}$
Activation_trigeminal
Activación trigeminovascular
1
$A_{hyper}$
A_hyper
Amplitud hiperemia
1
$A_{hypo}$
A_hypo
Amplitud hipoperfusión
1
$f_{baseline}$
f_baseline
Flujo basal
1
$f_{in}$
f_in
Flujo sanguíneo relativo
1
$k_{vasodil}$
k_vasodil
Ganancia vasodilatadora
1
$CGRP$
CGRP
Péptido vasoactivo CGRP
1
$K_{ext}$
K_ext
Potasio extracelular normalizado
1
$Pain_{th0}$
Pain_th0
Umbral basal de dolor
1
$K_{th}$
K_th
Umbral CSD
1
$Pain_{th}$
Pain_th
Umbral de dolor
1
$k_{clear}$
k_clear
Depuración CGRP
1/s
$k_{K,clear}$
k_K_clear
Depuración de K extracelular
1/s
$k_{release}$
k_release
Liberación CGRP
1/s
$Q_{K,release}$
Q_K_release
Liberación de K
1/s
$k_{K,release}$
k_K_release
Tasa de liberación de K
1/s
$k_{sens}^{central}$
k_sens_central
Tasa de sensibilización central
1/s
$v_{CSD}$
v_CSD
Velocidad de propagación CSD
m/s
$Diam_{baseline}$
Diam_baseline
Diámetro vascular basal
m
$Diam_{vaso}$
Diam_vaso
Diámetro vascular meníngeo
m
$x$
x
Posición cortical
m
$D_K$
D_K
Difusividad efectiva de K
m²/s
$t$
t
Tiempo
s
$ au_{hyper}$
tau_hyper
Tiempo hiperemia
s
$ au_{hypo}$
tau_hypo
Tiempo hipoperfusión
s

ID:(0, 1553)


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