计算机仿真模型研究心肌细胞老龄化病变对窦房结功能的影响

作     者：斯小琴 陈大伟 张季谦 SI Xiao-qin;CHEN Da-wei;ZHANG Ji-qian

作者机构：安徽建筑大学城市建设学院安徽合肥238079 安徽师范大学物理与电子信息学院安徽芜湖241000 

出 版 物：《中国心脏起搏与心电生理杂志》 (Chinese Journal of Cardiac Pacing and Electrophysiology)

年 卷 期：2018年第32卷第5期

页      面：478-481页

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 0836[工学-生物工程] 10[医学] 

基　　金：安徽高校自然科学重点项目(KJ2017A810) 安徽省自然科学基金(1508085MA15) 高校学科(专业)拔尖人才学术资助重点项目(gxbjZD2016014) 安徽省学术和技术带头人后备人选科研资助项目(2017H117) 

主　　题：生物医学工程学 细胞死亡 传导阻滞 Na^+电流 计算模拟 

摘      要：目的动态观察心肌细胞老龄化病变对心脏搏动功能的影响,揭示传导阻滞与心律失常之间关系。方法利用Zhang等构建的完整兔子心脏窦房结-心房细胞体系运动电位的二维解剖模型,采用零流边界条件用五点差分法进行数值积分,通过计算机仿真模拟研究心肌组织中细胞死亡比例(p)和钠电导(g_(Na))降低引起的钠电流(I_(Na))改变对心脏起搏和传导的影响。结果降低g_(Na)或部分细胞死亡均会减慢心脏起搏速率;利用该模型还可以重现有生理缺陷的心脏体系异常搏动现象,如老龄化的心脏因细胞膜I_(Na)减少或部分心肌细胞死亡导致窦房结传导受阻,甚至出现心脏猝死现象;而g_(Na)降低和细胞死亡两者共同作用对减弱心脏起搏活性的影响更大,或是窦房结到心房的传导受阻,更或是窦房结起搏受抑制。结论对于完整窦房结-心房肌组织,死亡细胞的分布和g_(Na)在调控心脏窦房结起搏活性的过程中起着十分重要的调节作用。