离子通道控制参数对心肌动力学行为的影响
发布时间：2021-08-17 11:20
心脏病是威胁人类生命健康的重大疾病之一，那么要想降低心脏病的病发率，首先应该在离子通道的水平上了解心律失常和室颤发生的基本机制以及单个心肌细胞的动作电位（AP）。本文通过ORd离子模型和FHN模型研究了离子通道控制参数对心肌动力学行为的影响，主要工作分为以下两个部分：第一部分：采用ORd离子模型研究了离子通道控制参数对心肌单细胞动力学行为的影响（主要结果在第二章介绍）。ORd模型是目前为止最能精确描述心肌细胞动力学行为的模型，由此模型得到的一些数值结果与临床上的实验数据有较好的吻合，我们考察了不同离子通道控制参数下ORd模型描述的心肌细胞对脉冲刺激响应。若刺激为单个脉冲，当脉冲强度足够大时心肌细胞能完成一次激发，即AP完成一个去极-复极过程，细胞内的大多数离子电流和离子浓度也有一个极值过程。离子通道控制参数、刺激脉冲时长会影响激发过程中动作电位去极化的程度与复极过程的长短，以及细胞内离子电流和离子浓度极值的大小与位置。温度对细胞内的Na+浓度[Na+]i、K+离子浓度[K+]i以及与Na+电流影响比较大：在正常体温附近，随温度的升高，细胞去极-复极过程中各时刻的[Na+]i整体增大、[...
【文章来源】：河北师范大学河北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可激系统受到外界刺激时的激发过程
ionNaNaLtoCaLCaNaCaKKrKsKNaCaiNaCassIIIIIIIIIIII1__ NaKNabKbpCaCab I I I I I（2.2）V表示膜电位，t表示时间，mC 是细胞每单位表面积的电容，stimI 表示外加刺激电流，ionI 表示所有跨膜离子电流的总和，NaI 表示 Na 电流，NaLI 表示 L 型 Na 电流，toI 表示瞬时向外 K 电流，CaLI 表示 L 型2 Ca 电流，CaNaI 和CaKI 属于包含 Na 和 K 的 L 型2 Ca 电流，KrI 表示快延迟整流 K 电流，KsI 表示慢延迟整流 K 电流，K1I 向内延迟整流 K 电流，NaCaI 表示 2 Na Ca交换电流（这里的NaCaiI_和NaCassI_分别表示0080 和0020 的NaCaI ），NaKI 表示 Na K泵电流，pCaI 表示2 Ca 泵电流，NabI 、KbI 、CabI 分别表示 Na 、 K 、2 Ca 的背景电流，详细计算公式见附录。
电流其实是以离子形式存在的，而diffNaJ,、diffCaJ,、diffKJ,分别表示的是钠离子、钙离子、钾离子从子空间扩散到主空间的流量。[Na+]i、[Ca2+]i、[K+]i分别表示主空间中钠离子、钙离子、钾离子的浓度，[Na+]ss、[Ca2+]ss、[K+]ss分别表示子空间中钠离子、钙离子、钾离子的浓度，[Na+]o、[Ca2+]o、[K+]o分别表示细胞外钠离子、钙离子、钾离子的浓度。2.2 单个脉冲刺激对心肌单细胞动力学行为的影响2.2.1温度对心肌单细胞动力学行为的影响影响心肌单细胞动力学行为的因素很多，人是恒温动物，当人的体温过高或者过低时，人的机体都会出现问题甚至死亡，所以下面先来讨论一下温度对于心肌细胞的影响，固定其它影响人心肌细胞的参量，给人心肌细胞一个刺激脉冲，刺激时长（duration）D=0.5ms,刺激强度 IAFstim 80 / ，在人体所能承受的体温下选取温度，分别为 35、37、40 摄氏度，即 T=308、310、313。
【参考文献】：
期刊论文
[1]FitzHugh-Nagumo系统中螺旋波的控制[J]. 高加振,谢玲玲,谢伟苗,高继华. 物理学报. 2011(08)
[2]局域振荡非均匀可激发介质中的螺旋波[J]. 李存,宋宣玉,张新伟,熊宝库. 高等函授学报(自然科学版). 2009(05)
[3]非均匀可激介质中的螺旋波[J]. 张国勇,马军,甘正宁,陈勇. 物理学报. 2008(11)
[4]螺旋波动力学及其控制[J]. 袁国勇,杨世平,张广才,王光瑞,陈式刚. 力学进展. 2007(01)
[5]可激媒质的螺旋波和回卷波动力学[J]. 袁国勇,王光瑞. 物理教学探讨. 2004(04)
[6]哺乳类动物心室肌细胞的Luo-Rudy模型及计算机仿真研究的进展[J]. 金印彬,杨琳,阔永红,张虹,黄诒焯,蒋大宗. 国外医学.生物医学工程分册. 2003(06)
[7]老年冠心病心律失常治疗中的药物不良反应[J]. 刘绍华,余德文,苏勇. 云南医药. 2001(04)
[8]螺旋波的斑图动力学——非线性科学专题之十一[J]. 欧阳颀. 物理通报. 1999(06)
博士论文
[1]双层可激系统的动力学行为及螺旋波的控制[D]. 袁国勇.中国工程物理研究院 2005
本文编号：3347667
【文章来源】：河北师范大学河北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可激系统受到外界刺激时的激发过程
ionNaNaLtoCaLCaNaCaKKrKsKNaCaiNaCassIIIIIIIIIIII1__ NaKNabKbpCaCab I I I I I（2.2）V表示膜电位，t表示时间，mC 是细胞每单位表面积的电容，stimI 表示外加刺激电流，ionI 表示所有跨膜离子电流的总和，NaI 表示 Na 电流，NaLI 表示 L 型 Na 电流，toI 表示瞬时向外 K 电流，CaLI 表示 L 型2 Ca 电流，CaNaI 和CaKI 属于包含 Na 和 K 的 L 型2 Ca 电流，KrI 表示快延迟整流 K 电流，KsI 表示慢延迟整流 K 电流，K1I 向内延迟整流 K 电流，NaCaI 表示 2 Na Ca交换电流（这里的NaCaiI_和NaCassI_分别表示0080 和0020 的NaCaI ），NaKI 表示 Na K泵电流，pCaI 表示2 Ca 泵电流，NabI 、KbI 、CabI 分别表示 Na 、 K 、2 Ca 的背景电流，详细计算公式见附录。
电流其实是以离子形式存在的，而diffNaJ,、diffCaJ,、diffKJ,分别表示的是钠离子、钙离子、钾离子从子空间扩散到主空间的流量。[Na+]i、[Ca2+]i、[K+]i分别表示主空间中钠离子、钙离子、钾离子的浓度，[Na+]ss、[Ca2+]ss、[K+]ss分别表示子空间中钠离子、钙离子、钾离子的浓度，[Na+]o、[Ca2+]o、[K+]o分别表示细胞外钠离子、钙离子、钾离子的浓度。2.2 单个脉冲刺激对心肌单细胞动力学行为的影响2.2.1温度对心肌单细胞动力学行为的影响影响心肌单细胞动力学行为的因素很多，人是恒温动物，当人的体温过高或者过低时，人的机体都会出现问题甚至死亡，所以下面先来讨论一下温度对于心肌细胞的影响，固定其它影响人心肌细胞的参量，给人心肌细胞一个刺激脉冲，刺激时长（duration）D=0.5ms,刺激强度 IAFstim 80 / ，在人体所能承受的体温下选取温度，分别为 35、37、40 摄氏度，即 T=308、310、313。
【参考文献】：
期刊论文
[1]FitzHugh-Nagumo系统中螺旋波的控制[J]. 高加振,谢玲玲,谢伟苗,高继华. 物理学报. 2011(08)
[2]局域振荡非均匀可激发介质中的螺旋波[J]. 李存,宋宣玉,张新伟,熊宝库. 高等函授学报(自然科学版). 2009(05)
[3]非均匀可激介质中的螺旋波[J]. 张国勇,马军,甘正宁,陈勇. 物理学报. 2008(11)
[4]螺旋波动力学及其控制[J]. 袁国勇,杨世平,张广才,王光瑞,陈式刚. 力学进展. 2007(01)
[5]可激媒质的螺旋波和回卷波动力学[J]. 袁国勇,王光瑞. 物理教学探讨. 2004(04)
[6]哺乳类动物心室肌细胞的Luo-Rudy模型及计算机仿真研究的进展[J]. 金印彬,杨琳,阔永红,张虹,黄诒焯,蒋大宗. 国外医学.生物医学工程分册. 2003(06)
[7]老年冠心病心律失常治疗中的药物不良反应[J]. 刘绍华,余德文,苏勇. 云南医药. 2001(04)
[8]螺旋波的斑图动力学——非线性科学专题之十一[J]. 欧阳颀. 物理通报. 1999(06)
博士论文
[1]双层可激系统的动力学行为及螺旋波的控制[D]. 袁国勇.中国工程物理研究院 2005
本文编号：3347667
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