Введение
1 Моделирование активации и инактивации сокращений сердечной мышцы 29
1.1 Постулаты математической модели 29
1.2 Уравнения математической модели 37
1.3 Краткое описание методики экспериментов, выполненных для верификации результатов моделирования 54
1.4 Результаты моделирования основных механических эффектов инактивации сокращений сердечной мышцы 55
1.5 Обсуждение результатов, вытекающих из основных постулатов модели 66
2 Моделирование механической функции сердечной мышцы с учетом кинетики кальция в кардиомиоцитах. анализ вклада кальциевого насоса саркоплазматического ретикулюма в активацию миокарда 71
2.1 Модуляция механической функции при замедлении поглощения кальция в СР. Роль ингибирования насоса 71
2.1.1 Уравнения модели для описания кинетики Са в кардиомиоцитах 72
2.1.2 Полная система дифференциальных уравнений модели, учитывающей кинетику внутриклеточного кальция 75
2.1.3 Результаты имитации сократительного акта в модели, учитывающей кинетику внутриклеточного кальция 77
2.1.4 Обсуждение результатов, связанных с кинетикой внутриклеточного кальция и функцией кальциевого насоса СР в модели 87
2.2 Модуляция механической функции при ускорении поглощения кальция в СР. Вклад этого ускорения в грузозависимое расслабление 93
2.2.1 Методы моделирования основных факторов, влияющих на грузозависимое расслабление при повышении температуры 98
2.2.2 Результаты моделирования грузозависимого расслабления при повышении температуры 102
2.2.3 Обсуждение результатов моделирования грузозависимого расслабления при повышении температуры 109
2.3 Детальное обсуждение механизмов, лежащих в основе эффекта грузозависимого расслабления и вклада кальциевого насоса СР в регуляцию этого эффекта 114
2.4 Дальнейшее развитие блока кинетики внутриклеточного кальция 133
3 Дальнейшее развитие механического блока модели 139
3.1 Уточненное описание кинетики прикрепления-открепления поперечных мостиков 139
3.2 Развитие реологической схемы модели. Учет вклада пассивной вязкости миокарда в его сократительную функцию 143
3.2.1 Модификация уравнений модели, связанная с учетом вязкости миокардиальной ткани 146
3.2.2 Выбор базовых параметров модели, соответствующих модифицированной реологической схеме 152
3.2.3 Численные эксперименты в модели, учитывающей мышечную вязкость, в сопоставлении с данными реальных экспериментов 155
3.2.4 Моделирование вклада вязкости в инотропные и лузитропные характеристики виртуальной сердечной мышцы 160
3.2.5 Обсуждение вклада вязкости в сократительную активность миокарда (по результатам моделирования) 164
3.2.5.1 Роль вязкости в механической активности миокарда 164
3.2.5.2 Специфика вязко-эластических элементов реологической схемы, проявляющаяся в механической активности виртуальной мышцы 170
3.3 Проверка в модели варианта кооперативности первого типа, локализованной
в пределах функциональной группы сократительных и регуляторных белков
A7TmTn 173
4 Моделирование электромеханических явлении в кардиомиоцитах с учетом механо- электрических обратных связей 180
4.1 Модель электро-механической активности кардиом иоцито в Екатеринбург-Оксфорд 180
4.2 Моделирование нарушений ритма, связанных с механическими факторами, в кардиомиоцитах с пониженной активностью натрий-калиевого насоса 185
4.2.1 Численные эксперименты: имитация нормальной и ослабленной функции Na+-K+-Hacoca. Анализ вклада механических факторов в нарушения ритма 190
4.2.1.1 Имитация одиночного кардиомиоцита с устойчивым нормальным ритмом и нормальной механической активностью 190
4.2.1.2 Имитация нарушений ритма и электромеханического разобщения в одиночных кардиомиоцитах желудочка при сниженной активностии Na -К -насоса без учета механических факторов 191
4.2.1.3 Имитация нарушений ритма и электромеханического разобщения в одиночных кардиомиоцитах желудочка при умеренном ингибировании Na+-K+-Hacoca в модели с учетом механической активности. Роль кооперативности первого типа в аритмогенезе 193
4.2.1.4 Имитация нарушений ритма в модели неоднородного миокарда (в виртуальном последовательном дуплете) с умеренно ослабленной функцией Na+-K+- насоса 199
4.2.1.5 Влияние механических условий на проявления аритмии в СК-образце при его сокращениях в изоляции 207
4.2.1.6 Определение диапазонов пониженной активности Na+-K+-насоса, в пределах которых аритмия в кардиомиоцитах индуцируются их механической активностью 210
4.2.1.7 Влияние вязкости на нарушения сердечного ритма в модели ЕО-2006 211
4.2.1.8 Восстановление нормального ритма в П-образце 217
4.2.2 Обсуждение результатов моделирования механозависимых нарушений ритма при перегрузке кардиомиоцитов кальцием 223
Заключение и выводы 236
Литература
