using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
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using System.Threading.Tasks;

namespace BaseCellSimulation.Enzyms.Membrane
{
    /// <summary>
    /// Na+/Ca2+ Exchanger (3 Na⁺ in / 1 Ca²⁺ out)
    /// Einfaches Michaelis-Menten-basiertes Modell mit Gradienten
    /// </summary>
    public class NCX : MembranEnzyme
    {
        public double NaStoich = 3.0; // Na⁺ pro Ca²⁺
        public double CaStoich = 1.0;

        /// <summary>
        /// Berechnet die Transport-Rate abhängig von zellinternen und externen Ionenkonzentrationen
        /// </summary>
        public override void ComputeRate(double gradient, EnviromentState env)
        {

            // Michaelis-Menten-ähnliche Sättigung
            rate = Vmax * gradient / (Km + Math.Abs(gradient));
        }

        /// <summary>
        /// Wendet den Transport auf die Zellressourcen an
        /// </summary>
        public override void ApplyChanges(CellRessources res, double dt)
        {
            double flux = rate * dt;

            // Na+ in die Zelle
            res.Res.Ions.Na += NaStoich * flux;
            res.Env.Na -= NaStoich * flux;

            // Ca2+ aus der Zelle
            res.Res.Ca.CytosolicCa -= CaStoich * flux;
            res.Env.Ca += CaStoich * flux;

        }

        public override double CalculateGradient(CellRessources res)
        {
            // Gradienten: innen - außen
            double naGradient = res.Res.Ions.Na - res.Env.Na;       // mM
            double caGradient = res.Res.Ca.CytosolicCa - res.Env.Ca;       // mM

            // Richtung: positiv = Ca raus / Na rein
            return (naGradient / NaStoich) - (caGradient / CaStoich);
        }
    }
}