Cеминар «Электромеханическая модель сердечной ткани с механо-электрической обратной связью»
Докладчик: Сёмин Фёдор Александрович, младший научный сотрудник центра «Математическое моделирование в биомедицине», РУДН
Тема доклада: Электромеханическая модель сердечной ткани с механо-электрической обратной связью
Аннотация: Многие заболевания сердца сопряжены с аритмиями различной природы. Часто аритмии могут быть инициированы нарушениями не только проводящих свойств сердечной мышцы, миокарда, в стенке камер сердца, но и локальными нарушениями его механических характеристик. Экспериментальные данные и данные клинической практики демонстрируют наличие сложных взаимосвязей процессов электрической активации миокарда и его механического сокращения. Совокупность механизмов, при помощи которых, электрическая активация мышцы вызывает её сокращение, называют электромеханическим сопряжением. Помимо такого прямого влияния электрических процессов на механику существуют обратные механо-электрические связи: влияние напряжённо-деформированного состояния миокарда на скорость распространения волны электрического возбуждения. К этим обратным связям относятся как косвенные зависимости, через влияние деформаций клетки миокарда, кардиомиоцита, на кинетику внутриклеточных ионных кальциевых токов, так и прямое влияние макроскопических деформаций на проводящие свойства ткани сердечной мышцы.
Для более глубокого понимания причин возникновения и условий существования аритмий, а также для построения точных персонифицированных моделей, которые возможно было бы применить в медицинской практике, необходима детальная модель электромеханики миокарда. Такая модель должна учитывать упомянутые выше взаимосвязи процессов различной природы, и, по возможности, обладать простотой с вычислительной точки зрения. В докладе представлен прототип электромеханической модели миокарда, в которой описание электрической активации сердечной мышцы простой моделью Алиева-Панфилова сопряжено с новой моделью механики миокарда, разработанной коллективом автора доклада. Показаны результаты моделирования возникновения и распространения спиральных волн потенциала действия в деформируемом миокарде. Продемонстрированы эффекты учёта в модели механо-электрической обратной связи, введённые на уровнях клетки и ткани.
Начало в 16:30