Mô hình cho mô tim thất người

American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology - Tập 286 Số 4 - Trang H1573-H1589 - 2004
Kirsten ten Tusscher1, Denis Noble, Penelope J. Noble, Alexander V. Panfilov
1Department of Theoretical Biology, Utrecht University, 3584 CH Utrecht, The Netherlands. [email protected]

Tóm tắt

Các khả năng nghiên cứu thực nghiệm và lâm sàng đối với các rối loạn nhịp tim trong mô cơ tim thất người rất hạn chế. Do đó, việc sử dụng các phương pháp thay thế như mô phỏng máy tính trở nên rất quan trọng. Trong bài viết này, chúng tôi giới thiệu một mô hình toán học về điện thế hành động của các tế bào thất người mà, mặc dù bao gồm một mức độ chi tiết điện sinh lý cao, nhưng vẫn có hiệu suất tính toán đủ hiệu quả để áp dụng vào các mô phỏng không gian quy mô lớn nhằm nghiên cứu các rối loạn nhịp tái nhập. Mô hình dựa trên dữ liệu thực nghiệm gần đây về hầu hết các dòng ion chính, bao gồm dòng natri nhanh, dòng canxi L-type, dòng ra tạm thời, dòng tái phân cực nhanh và chậm, cũng như dòng tái phân cực vào. Mô hình bao gồm động lực học canxi cơ bản, cho phép mô hình hóa thực tế các trạng thái tạm thời của canxi, sự bất hoạt của dòng canxi và bậc thang co bóp. Chúng tôi có thể tái tạo các điện thế hành động của cơ tim màng ngoài tim, màng trong tim và tế bào M của người, và cho thấy rằng những khác biệt này có thể được giải thích bởi những khác biệt trong dòng ra tạm thời và dòng tái phân cực chậm. Mô hình của chúng tôi tái tạo dữ liệu quan sát thực nghiệm về việc khôi phục độ dài điện thế hành động, đây là một đặc điểm quan trọng đối với các rối loạn nhịp tái nhập. Độ rộng khôi phục tốc độ dẫn truyền của mô hình chúng tôi lớn hơn so với các mô hình khác và đồng ý tốt hơn với dữ liệu có sẵn. Cuối cùng, chúng tôi mô hình hóa động lực của sự quay vòng sóng xoáy trong một tấm mô hai chiều của mô tim thất người và cho thấy rằng sóng xoáy theo một mẫu đường nét phức tạp và có chu kỳ 265 ms. Chúng tôi kết luận rằng mô hình đề xuất tái tạo được một loạt hành vi điện sinh lý và cung cấp cơ sở cho các nghiên cứu về các rối loạn nhịp tái nhập trong mô tim thất người.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1113/jphysiol.1977.sp011853

10.1007/BF00374825

10.1152/ajpheart.00731.2001

10.1016/0022-2828(91)90135-9

10.1016/S0022-5193(88)80187-5

10.1161/01.RES.84.11.1318

10.1016/S0006-3495(99)77126-2

10.1152/ajpheart.1998.275.1.H301

10.1016/0735-1097(95)00167-X

10.1016/S0735-1097(98)00330-1

10.1016/S0006-3495(80)85016-8

10.1016/0960-0779(95)95761-F

10.1007/s002490050254

10.1109/10.855943

10.1016/0375-9601(90)90183-O

10.1063/1.166311

10.1073/pnas.090492697

10.1152/ajpheart.2000.278.3.H806

10.1161/01.CIR.93.3.603

10.1161/01.RES.79.2.194

10.1016/S0006-3495(02)75301-0

10.1161/01.RES.87.11.1026

10.1113/jphysiol.1952.sp004764

10.1016/S0006-3495(01)75965-6

10.1016/S0008-6363(98)00204-1

Beuckelmann DJ, Nabauer M, and Erdmann E. Intracellular calcium handling in isolated ventricular myocytes from patients with terminal heart failure. Circulation 94: 992–1002, 1992.

10.1016/S0008-6363(96)00017-X

10.1085/jgp.113.4.565

10.1161/01.RES.86.12.1193

10.1172/JCI9212

10.1063/1.166024

10.1152/ajpheart.1998.275.5.H1635

10.1161/01.CIR.92.2.164

10.1161/01.RES.78.4.689

10.1152/ajpheart.1997.272.1.H227

10.1152/ajpheart.1998.275.2.H369

10.1161/01.RES.68.6.1501

10.1161/01.RES.74.6.1071

10.1038/sj.bjp.0704718

10.1161/01.CIR.101.1.54

10.1006/jmcc.1994.1149

10.1016/0735-1097(92)90331-G

10.1161/01.CIR.93.1.168

10.1152/ajpheart.1998.275.6.H2016

Noble D, Varghese A, Kohl P, and Noble P. Improved guinea-pig ventricular cell model incorporating a diadic space, IKr and IKs, and length- and tension-dependent processes. Can J Cardiol 14: 123–134, 1998.

10.1016/S0008-6363(98)00002-9

10.1152/ajpheart.2000.278.6.H1908

10.1161/01.RES.85.1.38

10.1161/01.CIR.0000023042.50192.F4

Plonsey R and Barr RC. Bioelectricity. New York: Plenum, 1989.

10.1161/01.RES.82.11.1206

10.1152/ajpheart.1999.276.1.H269

10.1016/S0006-3495(99)77030-X

10.1109/TBME.1978.326270

10.1161/01.RES.71.3.535

10.1161/01.RES.87.10.910

10.1006/jmcc.1998.0748

10.1007/BF00374755

10.1085/jgp.20028534

10.1152/ajpheart.1997.272.4.H1625

10.1006/jmcc.2000.1105

10.1016/S0008-6363(00)00306-0

10.1161/hc3501.093797

10.1152/ajpheart.2001.280.1.H354

10.1161/01.RES.87.8.e37

10.1093/cvr/28.10.1540

10.1046/j.1540-8167.2001.00196.x

10.1161/01.RES.75.3.473

10.1152/ajpheart.2001.280.4.H1667

10.1152/ajpheart.1996.270.6.H2157

10.1161/01.RES.77.1.140

Zhou Z, Gong Q, Ye B, Fan Z, Makielski JC, Robertson GA, and January CT. Properties of HERG channels stably expressed in HEK 293 cells studied at physiological temperatures. Biophys J 74: 230–241, 1973.

10.1152/ajpheart.2001.281.2.H689

10.1152/ajpheart.2000.278.5.H1671

Thông tin
Thông tin xuất bản

American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology

Tập 286 Số 4

H1573-H1589

Thông tin tác giả