Математическое моделирование трансмуральных особенностей электрической и механической функции миокарда желудочка

• Автор: Васильева, Анастасия Дмитриевна
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Обзор литературы

1.1 Региональная неоднородность миокарда левого желудочка на молекулярно-клеточном уровне

1.2 Неоднородность миокардиальной ткани в нормальном сердце .

1.3 Изменение нормальной неоднородности миокарда в патологических условиях

1.4 Математические модели как инструмент исследования региональной неоднородности миокарда

2 Объекты и методы исследования

2.1 Математическая модель электромеханического сопряжения в кардиомиоцитах «Екатеринбург - Оксфорд»

2.1.1 Блок электрической активности

2.1.2 Ионные токи в модели

2.1.3 Блок кальциевой регуляции
2.1.4 Блок механической активности
2.1.5 Режимы механического нагружения клетки
2.2 Математическая модель волокна сердечной мышцы
2.2.1 Механический блок модели
2.2.2 Электрический блок модели
2.3 Методы исследования модели
2.4 Математические методы оценки влияния внутриклеточных механизмов на изменение конфигурации потенциала действия
2.4.1 Метод «ведущего потенциала»
2.4.2 Метод интегралов разности токов
3 Математические модели трансмуральной неоднородности миокарда
3.1 Описание моделей ЭНДО и ЭПИ кардиомиоцитов
3.1.1 Модификация ионных токов элекгрофизиологического блока ЕО-модели
3.1.2 Модификация блока кальциевой кинетики

3.1.3 Модификация механического блока
3.2 Сравнение моделей с экспериментальными данными
3.3 Континуальная Ш модель неоднородного миокарда
4 Моделирование трансмуральных особенностей функции миокарда
желудочка в патологических условиях
4.1 Моделирование сокращений ЭПИ и ЭНДО кардиомиоцитов
желудочка при острой ишемии
4.1.1 Моделирование влияния ишемии на функцию ЭНДО и ЭПИ клеток
4.1.2 Изменение электрической и механической активности кардиомиоцитов при ишемии
4.2 Влияние острой ишемии на функцию полоски неоднородного
миокарда
4.3 Моделирование электромеханического поведения ЭПИ и ЭНДО кардиомиоцитов при действии аритмогенно го фактора
4.3.1 Нарушения ритма в изометрическом режиме сокращения кардиомиоцитов
4.3.2 Внутриклеточные механизмы нарушения ритма в изометрическом режиме сокращения кардиомиоцитов
4.3.3 Нарушения ритма кардиомиоцитов желудочка в изотоническом режиме сокращения при различных постнагрузках
4.3.4 Внутриклеточные механизмы нарушения ритма кардиомиоцитов в изотоническом режиме сокращения
Заключение
Список литературы
А Приложение

Список используемых сокращений
ЛЖ - левый желудочек
СР - саркоплазматический ретикулум
ПР - продольный ретикулум
ТЦ - терминальные цистерны
ДП - диадическое пространство
ПД - потенциал действия
ДР - дисперсия реполяризации

2. Усилие, развиваемое активным сократительным элементом, пропорционально числу миозиновых поперечных мостиков, прикрепленных к актину, и среднему усилию, развиваемому мостиком.
3. В свою очередь, число прикрепленных мостиков определяется количеством комплексов Са2+ с регуляторным белком тропонином С (ТпС) в зоне перекрытия толстых и тонких нитей и средней вероятностью прикрепления одного мостика к актиновой нити.
4. Среднее усилие, развиваемое поперечным мостиком, зависит только от скорости укорочения саркомера.
5. а). Прикрепление мостика к актину увеличивает сродство соседних
молекул ТпС к кальцию — коопсративность первого типа.
б). Связывание кальция одной молекулой ТпС способствует удерживанию кальция в соседних СаТпС комплексах - кооиеративность второго типа.
6. Связывание двух соседних кальций-тропониновых комплексов вдоль актиновой нити освобождает на этой нити большее число мест для прикрепления поперечных мостиков, чем два изолированных (удалённых друг от друга) кальций-тропониновых комплексов в сумме - коопера-тивность третьего типа.
Благодаря механизмам кооперативности возникают обратные связи между основными тремя блоками. Далее перейдем к описанию блоков модели.
2.1.1 Блок электрической активности
Как уже было сказано, электрический блок модели описывает одну из важнейших функций мембраны кардиомиоцитов - генерацию и передачу биопотенциалов. Это явление лежит в основе возбудимости клеток, регуляции внутриклеточных процессов и регуляции мышечного сокращения. Потенциал покоя - разность электрических потенциалов, регистрируемых между внутренней и наружной поверхностями мембраны в невозбужденном состоянии - создастся неравномерным распределением ионов по разные стороны мембраны. Равновесный электрохимический мембранный потенциал, создавае-