Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Электромеханическое сопряжение в сердечной клетке 10
1.2. Механо-электрическая обратная связь в миокарде 13
1.3. Математическое моделирование механических и электрических явлений в миокарде 18
1.3.1. Модели сократительной активности саркомера 19
1.3.2. Макроскопические модели сердечной механики 21
1.3.3. Модели электрофизиологии сердечной мышцы 21
1.3.4. Модели электромеханического сопряжения 23
1.3.5. Моделирование механо-электрической обратной связи 24
1.4. Проблема неоднородности миокарда 25
1.5. Нарушения электрической и механической функции миокарда и их моделирование 32
Глава 2. Математическая модель активного электрического и механического поведения сердечной мышцы 36
2.1. Модель одиночного кардиомиоцита 36
2.1.1. Блок электрической активности 39
2.1.2. Блок кальциевой регуляции 52
2.1.3. Блок механической активности 59
2.2. Режимы механического нагружения мышцы 66
2.3. Метод виртуальных дуплетов 69
2.4. Метод решения и программная реализация модели 70
2.4.1. Поиск начальных значений 70
2.4.2. Решение системы дифференциальных уравнений 71
2.4.3. Программная реализация объединенной электро-механической модели 71
Глава 3. Результаты 73
3.1. Моделирование сокращений одиночного кардиомиоцита миокарда желудочка с нормальными характеристиками электрической и механической активности 73
3.2. Численные эксперименты: моделирование электрического и механического поведения кардиомиоцитов миокарда желудочка при снижении активности натрий-калиевого насоса 75
3.2.1. Модель без учета влияния механических условий на кальциевую активацию и электрическую активность 75
3.2.2. Влияние механических условий сокращения на нарушения ритма, электромеханическое разобщение и ослабление механической активности кардиомиоцитов. Случай умеренно ослабленной функции натрий-калиевого насоса 77
3.2.2.1. Вклад кооперативности 1 типа в развитие аритмии и нарушений механической активности миокарда 77
3.2.2.2. Вклад механической неоднородности миокарда в развитие аритмии и нарушений механической функции миокарда 87
3.2.2.3. Ответ ПП-кардиомиоцита на изменения механических условий сокращения в изоляции 96
3.2.3. Анализ диапазона активности натрий-калиевого насоса, в котором нарушения ритма возникают вследствие механических факторов 100
3.2.4. Моделирование возможного влияния вязкости миокардиальной ткани на сердечный ритм 102
3.3. Аритмогенный эффект увеличения концентрации внеклеточного кальция 107
3.4. Восстановление нормального ритма в П-образце 109
Заключение 116
Выводы 129
Список литературы 130
Приложение 146
