Одељење за механику, 2. новембар 2016.

Наредни састанак Семинара биће одржан у среду, 2. новембра 2016. у сали 301ф Математичког института САНУ са почетком у 18 часова.

Предавач: Анђелка Хедрих, Математички Институт САНУ

Наслов предавања: МУЛТИДИСЦИПЛИНАРНИ ПРИСТУП У МОДЕЛОВАЊУ ОСЦИЛАТОРНОГ ПОНАШАЊА ЗОНА-Е ПЕЛУЦИДА-Е МИША ПРЕ И ПОСЛЕ ОПЛОДЊЕ

Апстракт: Зона пелуцида (ЗП) представља ацелуларни омотач јајне ћелије сисара налик ирегуларној тродимензионалној, вишеслојној мрежи, који има веома важну улогу у оогенези, оплодњи и преимпалнтационом периоду. То је последња структура кроз коју сперматозоид треба да прође у процесу оплодње. Иако, постоји пуно података у литератури о биохемијским променама, које се дешавају током процеса оплодње, многи детаљи везани за сам динамички процес остају нерасветљени.

Основна идеја је да се процес оплодње може посматрати као осцилаторни феномен и сходно томе, коришћењем знања из теорије осцилација, аналитичке механике и нелинеарне динамике примењене на биолошке системе, као и методе дискретног континуума и матричног рачуна постављен је једнослојни модел осцилаторне сферне мреже ЗП са одговарајућим кинетичким параметрима, и апроксимацијама уз дефинисање ограничења примене модела. Биће разматрани различити приступи у анализи утицаја релевантних параметара за процес оплодње као и осцилатроно понашање ЗП након оподње: једнослојни и двослојни осцилаторни модел ЗП, квазистатички апроксимативни модел у виду шупље сфере за проучавање потенцијално слабе тачке у моделу, вишепарамтарски вискоеластични модел за проучавање осцилаторног понашања ЗП након оплодње, као и метод коначних елемената за проучавање динамике нелинеарног фрикционог контакта јајне ћелије и сперматозооида у односу на угао дејства сператозооида.

Један део излагања бице посвећен резултатима нумеричке симулације осцилаторног понашања чворних молекула (одговарају ЗП1 гликопротеинима) осцилаторног модела ЗП на репрезентативном сегменту модела у слободном и принудном режиму. Нумеричком анализом одреени су услови под којима долази до резонанције између режима осциловања ЗП-е и сперматозооида који импулсно дејствују на ЗП мрежу. Биће приказана упоредна анализа осоцилаторног стања ЗП пре и после оплодње кроз анализу сета сопствених кружних фреквенција и феномена динамичке апсорпције. У нумеричкој симулацији испитивани су и како угао дејства, распоред и број сперматозооида са ефективним брзинама, који ипулсно дејствују на ЗП, утичу на осцилаторно понашање чворних молекула у осцилатрном моделу ЗП. На квазистатичком апроксимативном моделу ЗП у виду шупље сфере биће приказана нумеричка анализа како напон, дилатација, запреминска дилатација и специфични деформациони рад зависе од: растојања тачке у ЗП од центра сфере, дебљине ЗП, односа унутрашњег и спољашњег полупречника јајне ћелије, спољњег притиска- односно броја сперматозооида, који дејствују на спољашњу контурну површину. Применом метода нецелих извода дате су основне поставке двослојног вискоеластичног модела осцилаторне сфрене мреже ЗП.

За предлозени осцилаторни модел ЗП предавач је добио једну од две додељене награде за младе научнике на Европској конференцији из нелинеарних осцилација у Риму 2011 (ЕНОЦ 2011) у организацији европеског друштва за механику (EuroMech). Део резултата који ће бити приказани излагани су на Интернационалној конференцији теоријске и примењене механике, Пекинг, Кина 2012 и у Монтреалу 2016 године. (ИЦТАМ 2012, 2016) у организацији Интернационалне уније Теоријске и примењене механике (ИУТАМ), као и на конференцијама у организацији Српског друштва за механику у Врњачкој Бањи (2013) и Аранђеловцу (2015).

Кључне речи: зона пелуцида, осцилације, модел осцилаторне сферне мреже, дискретни континуум, сперматозооиди, фриркциони контакт, метода коначних елемената, напон, деформација, синхронизација, Лисазуове криве.