Функциональная неднородность возникающая в результате электрического и механического взаимодействия между кардиомиоцитами в математической модели однородного волокна

Результат исследований: Вклад в журналСтатьяНаучно-исследовательскаярецензирование

Аннотация

Мы разработали математическую модель описывающую сердечное волокно как одномерную сплошную среды кардиомиоцитов по которой распространяется электрическое возбуждение, приводящее к сокращению клеток в волокне. Внутриклеточные механизмы связи возбуждения с сокращением представлены с помощью нашей ранее опубликованной модели, описывающие механическую функцию кардиомиоцитов, развитие потенциала действия, кальциевую активацию и образование поперечных мостиков. Полная модель волокна моделирует механическое взаимодействие между кардиомиоцитов в ткани и учитывает, как внутриклеточные, так и межклеточные прямые электро-механические и обратные механо-электрические связи. Численные эксперименты на волокне, образованном из первоначально одинаковых кардиомиоцитов показали, что электрическое и механическое взаимодействие между клетками, а также внутриклеточные механо-электрической обратные связи приводят к возникновению функциональной неоднородности. Анализ модели показывает, что кооперативные механизмы активации кальция миофиломентов играют ключевую роль в динамической регулировки электрической и механической активности взаимодействующих кардиомиоцитов в ткани.
Переведенное названиеFunctional heterogeneity arising due to electrical and mechanical interactions between cardial myocytes in mathematical model of homogeneous myocardial fiber
Язык оригиналаРусский
Страницы (с-по)436-454
Число страниц19
ЖурналMathematical Biology and Bioinformatics
Том10
Номер выпуска2
DOI
СостояниеОпубликовано - 2015

Отпечаток

Myocytes
Calcium
Activation
Excitation-contraction Coupling
Fiber
Mathematical Model
Mathematical models
Electromechanical Coupling
Fibers
Action Potential
Non-uniformity
Cell
Model Analysis
Chemical activation
Interaction
Muscle
Tissue
Feedback
Contraction
Adjustment

Ключевые слова

    Предметные области ASJC Scopus

    • Biomedical Engineering
    • Applied Mathematics

    ГРНТИ

    • 34.00.00 БИОЛОГИЯ

    Уровень публикации

    • Перечень ВАК

    Цитировать

    @article{b7d14164aa8242f89955e94c9a3c21fe,
    title = "Функциональная неднородность возникающая в результате электрического и механического взаимодействия между кардиомиоцитами в математической модели однородного волокна",
    abstract = "Мы разработали математическую модель описывающую сердечное волокно как одномерную сплошную среды кардиомиоцитов по которой распространяется электрическое возбуждение, приводящее к сокращению клеток в волокне. Внутриклеточные механизмы связи возбуждения с сокращением представлены с помощью нашей ранее опубликованной модели, описывающие механическую функцию кардиомиоцитов, развитие потенциала действия, кальциевую активацию и образование поперечных мостиков. Полная модель волокна моделирует механическое взаимодействие между кардиомиоцитов в ткани и учитывает, как внутриклеточные, так и межклеточные прямые электро-механические и обратные механо-электрические связи. Численные эксперименты на волокне, образованном из первоначально одинаковых кардиомиоцитов показали, что электрическое и механическое взаимодействие между клетками, а также внутриклеточные механо-электрической обратные связи приводят к возникновению функциональной неоднородности. Анализ модели показывает, что кооперативные механизмы активации кальция миофиломентов играют ключевую роль в динамической регулировки электрической и механической активности взаимодействующих кардиомиоцитов в ткани.",
    keywords = "Cardiac mechano-electric feedback, Cardiomyocyte interaction, Cooperativity, Excitation-contraction coupling, Myocardium contraction",
    author = "Kursanov, {A. G.} and Katsnelson, {L. B.} and Vikulova, {N. A.} and Solovyova, {O. E.} and Markhasin, {V. S.}",
    year = "2015",
    doi = "10.17537/2015.10.436",
    language = "Русский",
    volume = "10",
    pages = "436--454",
    journal = "Математическая биология и биоинформатика",
    issn = "1994-6538",
    publisher = "Институт математических проблем биологии Российской академии наук",
    number = "2",

    }

    TY - JOUR

    T1 - Функциональная неднородность возникающая в результате электрического и механического взаимодействия между кардиомиоцитами в математической модели однородного волокна

    AU - Kursanov, A. G.

    AU - Katsnelson, L. B.

    AU - Vikulova, N. A.

    AU - Solovyova, O. E.

    AU - Markhasin, V. S.

    PY - 2015

    Y1 - 2015

    N2 - Мы разработали математическую модель описывающую сердечное волокно как одномерную сплошную среды кардиомиоцитов по которой распространяется электрическое возбуждение, приводящее к сокращению клеток в волокне. Внутриклеточные механизмы связи возбуждения с сокращением представлены с помощью нашей ранее опубликованной модели, описывающие механическую функцию кардиомиоцитов, развитие потенциала действия, кальциевую активацию и образование поперечных мостиков. Полная модель волокна моделирует механическое взаимодействие между кардиомиоцитов в ткани и учитывает, как внутриклеточные, так и межклеточные прямые электро-механические и обратные механо-электрические связи. Численные эксперименты на волокне, образованном из первоначально одинаковых кардиомиоцитов показали, что электрическое и механическое взаимодействие между клетками, а также внутриклеточные механо-электрической обратные связи приводят к возникновению функциональной неоднородности. Анализ модели показывает, что кооперативные механизмы активации кальция миофиломентов играют ключевую роль в динамической регулировки электрической и механической активности взаимодействующих кардиомиоцитов в ткани.

    AB - Мы разработали математическую модель описывающую сердечное волокно как одномерную сплошную среды кардиомиоцитов по которой распространяется электрическое возбуждение, приводящее к сокращению клеток в волокне. Внутриклеточные механизмы связи возбуждения с сокращением представлены с помощью нашей ранее опубликованной модели, описывающие механическую функцию кардиомиоцитов, развитие потенциала действия, кальциевую активацию и образование поперечных мостиков. Полная модель волокна моделирует механическое взаимодействие между кардиомиоцитов в ткани и учитывает, как внутриклеточные, так и межклеточные прямые электро-механические и обратные механо-электрические связи. Численные эксперименты на волокне, образованном из первоначально одинаковых кардиомиоцитов показали, что электрическое и механическое взаимодействие между клетками, а также внутриклеточные механо-электрической обратные связи приводят к возникновению функциональной неоднородности. Анализ модели показывает, что кооперативные механизмы активации кальция миофиломентов играют ключевую роль в динамической регулировки электрической и механической активности взаимодействующих кардиомиоцитов в ткани.

    KW - Cardiac mechano-electric feedback

    KW - Cardiomyocyte interaction

    KW - Cooperativity

    KW - Excitation-contraction coupling

    KW - Myocardium contraction

    UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85010908751&partnerID=8YFLogxK

    UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=25374130

    U2 - 10.17537/2015.10.436

    DO - 10.17537/2015.10.436

    M3 - Статья

    VL - 10

    SP - 436

    EP - 454

    JO - Математическая биология и биоинформатика

    JF - Математическая биология и биоинформатика

    SN - 1994-6538

    IS - 2

    ER -