RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическая биология и биоинформатика // Архив

Матем. биология и биоинформ., 2015, том 10, выпуск 2, страницы 436–454 (Mi mbb237)

Математическое моделирование

Functional heterogeneity arising due to electrical and mechanical interactions between cardial myocytes in mathematical model of homogeneous myocardial fiber

[Функциональная неднородность, возникающая в результате электрического и механического взаимодействия между кардиомиоцитами в математической модели однородного волокна]

A. G. Kursanovab, L. B. Katsnelsonab, N. A. Vikulovaba, O. E. Solovyovaba, V. S. Markhasinba

a Ural Federal University, Ekaterinburg, Russia
b Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Ekaterinburg, Russia

Аннотация: Мы разработали математическую модель описывающую сердечное волокно как одномерную сплошную среды кардиомиоцитов по которой распространяется электрическое возбуждение, приводящее к сокращению клеток в волокне. Внутриклеточные механизмы связи возбуждения с сокращением представлены с помощью нашей ранее опубликованной модели, описывающие механическую функцию кардиомиоцитов, развитие потенциала действия, кальциевую активацию и образование поперечных мостиков. Полная модель волокна моделирует механическое взаимодействие между кардиомиоцитов в ткани и учитывает, как внутриклеточные, так и межклеточные прямые электро-механические и обратные механо-электрические связи. Численные эксперименты на волокне, образованном из первоначально одинаковых кардиомиоцитов показали, что электрическое и механическое взаимодействие между клетками, а также внутриклеточные механо-электрической обратные связи приводят к возникновению функциональной неоднородности. Анализ модели показывает, что кооперативные механизмы активации кальция миофиломентов играют ключевую роль в динамической регулировки электрической и механической активности взаимодействующих кардиомиоцитов в ткани.

Ключевые слова: сокращение миокарда, взаимодействие кардиомиоцитов, связь возбуждения с сокращением, сердечная механо-электрическая обратная связь, кооперативность.

УДК: 577.35

Материал поступил в редакцию 07.10.2015, опубликован 16.11.2015

Язык публикации: английский

DOI: 10.17537/2015.10.436



© МИАН, 2024