¹Научный центр генетики и наук о жизни, Научно-технологический университет «Сириус», Сириус, Россия
²ЗАО «СИТЭС-ЦЕНТР», Москва, Россия

Аннотация. Комплексная структурно-функциональная организация биологических систем обуславливает необходимость применения методов математического моделирования при изучении причинно-следственных связей в живых системах, а также их регуляторных механизмов при ответе и адаптации к различным условиям окружающей среды. В частности, в области изучения механизмов адаптации одной из ключевых физиологических систем человека, скелетных мышц, в ответ на физические нагрузки были созданы разноуровневые модели, описывающие механизмы ответа мышечной ткани во время тренировки и в состоянии покоя на молекулярном, клеточном и тканевом уровнях их организации. Эти модели и проведенные симуляции дополняют понимание адаптивных процессов, происходящих в мышцах, и их метаболических последствий. В рамках данного обзора мы описываем основные преимущества, ограничения и недостатки существующих моделей адаптации мышечных волокон к физическим нагрузкам на различных иерархических уровнях. Мы также рассматриваем модульный подход моделирования на примере скелетной мускулатуры, как один из наиболее адекватных теоретических методов для изучения механизмов и процессов адаптации физиологических систем к различным стрессовым условиям от уровня регуляции транскрипции-трансляции ферментов энергетического метаболизма до взаимодействия мышечной и кровеносной систем человека. 

Ключевые слова: скелетные мышцы человека, метаболизм, сигнальные пути, регуляция экспрессии генов, математическое моделирование, модульный подход моделирования