第一章 绪论 1
第一节 研究背景及意义 1
第二节 研究方法 2
第三节 研究内容 2
第二章 心脏电力学特性及耦合模型发展综述 5
第一节 心脏电生理基础 5
一、心肌细胞电生理特性 5
二、兴奋传导 8
第二节 心脏力学基础 10
一、肌动蛋白与肌球蛋白的相互作用 10
二、钙力关系 12
三、肌小节长度与张力的关系 13
四、等长张力变化 14
第三节 心脏电力学耦合模型 15
一、肌丝模型 15
二、单细胞电力学耦合模型 18
三、心脏组织电力学耦合模型 20
第四节 小结 22
第三章 人体心脏组织电力学耦合模型建模仿真 23
第一节 引言 23
第二节 建模方法 23
一、模型构架 23
二、心肌细胞建模 24
三、心脏组织建模 29
四、计算过程 36
第三节 结果 37
一、细胞水平上的电力耦合 37
二、组织水平上的电力耦合 44
第四节 讨论 47
一、钙力关系 48
二、兴奋收缩耦联 48
三、Ca2+与钙调蛋白和肌钙蛋白的绑定 49
四、数值计算 49
第五节 小结 49
第四章 心脏成纤维细胞及其模型综述 51
第一节 引言 51
第二节 心脏成纤维细胞 51
一、心脏成纤维细胞的来源 52
二、心脏成纤维细胞的功能 54
三、心房与心室的成纤维细胞的差别 56
四、心脏成纤维细胞的电生理特性 56
五、Ca 2+信号和成纤维细胞功能 57
六、成纤维细胞对心脏电学功能的影响 58
七、成纤维细胞对力学刺激的响应 62
八、成纤维细胞对心脏机械电反馈的作用 63
九、心脏纤维化的治疗 64
第三节 成纤维细胞与组织模型 65
一、成纤维细胞模型 65
二、心肌细胞-成纤维细胞耦合模型 67
三、组织模型 69
第四节 小结 71
第五章 心肌细胞与成纤维细胞耦合的电力学模型仿真 72
第一节 引言 72
第二节 建模方法 73
一、心肌细胞与成纤维细胞耦合的电生理建模 73
二、心肌细胞与成纤维细胞耦合的肌丝力学建模:钙力关系 74
三、嵌入成纤维细胞的心肌纤维的力学建模 74
四、心肌纤维组织的电力学建模 75
五、计算过程 79
六、仿真内容 81
第三节 结果 82
一、一维心房纤维 82
二、二维心房纤维组织 85
三、二维心室纤维组织 91
四、三维心室纤维 99
第四节 讨论 100
一、成纤维细胞与ISAC对人心房肌细胞的兴奋性和动作电位形态的影响 100
二、成纤维细胞对人心室肌细胞的兴奋性和动作电位形态的影响 101
三、成纤维细胞对心肌细胞主动张力的影响 101
四、成纤维细胞对传导速度的影响 102
五、成纤维细胞对心肌组织的影响 102
第五节 小结 103
第六章 心房纤维化重构对房颤影响机制的仿真研究 104
第一节 引言 104
第二节 房颤中成纤维细胞与心房肌细胞的电力耦合模型构建 105
一、构建方法 105
二、结果及意义 109
第三节 心房纤维化重构的组织电力耦合模型研究 123
一、构建方法 123
二、结果及意义 125
第四节 讨论 129
一、人心房成肌纤维细胞的静息电位 129
二、I SAC、I Na_Mfb和I MGC_Mfb对人心房肌细胞静息电位和兴奋性的影响 129
三、I SAC、I Na_Mfb和I MGC_Mfb对人心房肌细胞力学特性的影响 130
第五节 小结 131
第七章 总结与展望 132
第一节 工作的创新点及意义 132
第二节 工作展望 133
参考文献 134