Архив публикаций

Тезисы

XIV-ая конференция

Модели электрической активности сердца

Алиев Р.Р.

ИТЭБ, Пущино, 142290, Россия

Компьютерное моделирование электрической активности сердца подразумевает три ступени: моделирование отдельных клеток, моделирование участка ткани, моделирование целого органа. Для каждого из названных уровней разработаны как концептуальные математические модели, описывающие общие черты динамики системы, так и детальные модели, позволяющие рассчитывать величины с точностью, сопоставимой с погрешностью экспериментальных измерений.

В докладе приведены три примера моделей электрической активности сердца. Первая модель иллюстрирует исследование распространение затухающих волн возбуждения на границе зоны уязвимости. Предсказания, сделанные с помощью модели были недавно подтверждены в экспериментах на полоске ткани желудочка кролика с использованием современных методов оптического картирования миокарда. Динамика, измеренная в эксперименте, оказалась поразительно близка к предсказанной в модели, несмотря на то, что для предсказаний использовалась лишь концептуальная модель автоволновой среды.

Второй пример иллюстрирует использование детальной модели для исследования электрической активности водителей ритма синусового узла кролика. Модель включает подробную расшифровку основных ионных токов в клетках СУ, учитывает функциональные различия клеток истинных и латентных водителей ритма, изменения в СУ при воздействии АЦХ, функцию саркоплазматического ретикулума. При разработке модели учитывались современные данные об электрической активности мембраны клеток СУ, воздействии АЦХ на кальциевые токи, мускариновый калиевый ток и активируемый при гиперполяризации ток, а также модель саркоплазматического ретикулума.

Третий пример иллюстрирует моделирование транс-мурального распространения возбуждения в желудочках. При моделировании была учтена геометрия желудочков сердца и трехмерная структура волокон, задающих анизотропию ткани.