Экспериментальное и теоретическое исследование вязкоупругих свойств папиллярной мышцы

• Автор: Смолюк, Леонид Тимофеевич
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования

2 Л. Объекты исследования

2.1.1. Выделение, отбор и оценка физиологического состояния

папиллярных мышц

2 Л .2. Модель морфофункциональной единицы миокарда

2.2. Экспериментальная установка

2.3. Экспериментальный протокол

2.4. Обработка экспериментальных данных

2.5. Алгоритмы верификации параметров модели
морфофункциональной единицы миокарда
ГЛАВА 3. Анализ статических и динамических характеристик препаратов
миокарда крысы в пассивном состоянии
3.1. Релаксация пассивного напряжения препаратов миокарда в
ответ на ступенчатое растяжение с постоянным инкрементом
3.2. Аппроксимация кривых релаксации напряжения, получение
стационарной зависимости «напряжение-деформация» препаратов миокарда крысы
3.3. Вязкоупругий гистерезис препаратов миокарда крысы в
пассивном состоянии
ГЛАВА 4. Модель морфофункциональной единицы миокарда
4.1. Предпосылки построения модели
4.2. Вывод уравнений модели
4.3. Учет нелинейной упругости тайтина в модели

ГЛАВА 5. Верификация модели морфофункциональной единицы миокарда в соответствие с экспериментальными данными по реологическим испытаниям препаратов миокарда крысы в пассивном состоянии..
5.1. Релаксация напряжения в ответ на ступенчатое растяжение с постоянным инкрементом и стационарная зависимость «напряжение — деформация»
5.2. Вязкоупругий гистерезис
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ. Алгоритмы оптимизации

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования
Известно, что в механизмах обеспечивающих насосную функцию сердца, помимо контрактильного аппарата, важную роль играют вязкоупругие свойства миокарда [29]. Для понимания закономерностей работы сердца важно установить вклад вязкоупругих свойств в регуляцию сократительной функции миокарда, так как напряжение стенки камер в диастолу определяет также ударный выброс [10, 13]. Пассивное напряжение, обусловленное различными морфологическими структурами миокарда, является одним из факторов, определяющих скорость сокращения кардиомиоцитов [95]. Основными источниками пассивного напряжения в миокарде являются кардиомиоциты и соединительнотканный каркас [29]. Помимо этого, соединительнотканный каркас обеспечивает связь кардиомиоцитов в миокарде, защиту от чужеродных белков, бактерий и вирусов, питание миоцитов, таким образом, обеспечивая нормальную физиологическую функцию сердца [109]. Поэтому актуальной задачей становится определение вкладов соединительнотканного каркаса и кардиомиоцитов в вязкоупругие свойства миокарда.
Для адекватного описания, биологические ткани, в частности миокард, необходимо рассматривать как композитные анизотропные среды. Известно, что структурная организация биологических тканей тесным образом связана с выполняемой ею функцией и определяет уникальные вязкоупругие свойства, также важно учитывать модульность строения ткани, где модуль -это элементарная морфофункциональная тканевая единица [6]. В настоящее время отсутствуют математические модели, связывающие изменения геометрии морфофункциональной единицы миокарда и реологические характеристики ткани сердца во всем диапазоне физиологических

Рис. 2.2. Схематическое представление экспериментального оборудования для исследования реологических характеристик сердечных мышц. На рисунке выделены 1 - перфузируемая термостатируемая ванночка для изолированного препарата миокарда, 2 - датчик силы, 3 - сервомотор длины, 4 - термостат, 5 - электростимулятор, 6 - блок управления, 7 - персональный компьютер, 8 - сосуд для физиологического раствора, 9
перистальтический насос, 10 - резервуар для отработанного раствора, 11 -камера для раствора ЗОБ. Стрелками указано направление циркуляции раствора.
Описание узлов установки:
Линейный сервомотор сконструирован на основе электродинамического громкоговорителя 25ГДН-1 и включает в себя: линейный двигатель, датчик перемещения, шток и устройство управления. Устройство управления состоит из усилителей и интегро-дифференциаторов входного сигнала и сигнала обратной связи, сумматора и усилителя мощности и обеспечивает глубокую обратную связь с датчика перемещения на двигатель. Его характеристики представлены в таблице 2.1.