【摘要】：人體健康需要心臟的正常運行,其中心臟細(xì)胞的代謝反應(yīng)對心臟的正常運行至關(guān)重要。目前多種心血管疾病已被發(fā)現(xiàn)與心房細(xì)胞代謝功能障礙有關(guān)。但由于當(dāng)前的實驗技術(shù)尚無法定量闡明這些異常的原因,因此人們無法提出精確有效的治療方案。然而,快速發(fā)展的計算機技術(shù)能夠像活細(xì)胞一樣有效地處理任務(wù)。因此,本研究利用這種處理能力建立了心臟代謝計算模型來描述心房細(xì)胞內(nèi)的能量合成及其對心臟細(xì)胞電生理的影響。該計算模型基于應(yīng)用數(shù)學(xué)原理,應(yīng)用了酶催化生化反應(yīng)Michaelis-Menten方程和生物物理離子動力學(xué)Hodgkin-Huxley模型。本模型將細(xì)胞劃分為細(xì)胞質(zhì)和線粒體,并且通過被動擴散和載體介導(dǎo)運輸來連接。本模型模擬了在0.25Hz頻率下細(xì)胞質(zhì)和線粒體代謝物(包括ATP和NADH)的穩(wěn)態(tài)動力學(xué)。當(dāng)在2.0Hz的高頻模式下,本模型預(yù)測了不同量級的胞質(zhì)和線粒體代謝物的并行激活,其中ATP和NADH分別增加了一倍。該模型預(yù)測結(jié)果與線粒體鈣單向轉(zhuǎn)運體(MCU)的試驗觀察結(jié)果一致,即這是在增加負(fù)荷而不是正常起搏情況下所需的。本研究的創(chuàng)新性在于本模型量化地證明了為響應(yīng)變化能量需求的并行激活與動態(tài)基質(zhì)理論。此外,模型可預(yù)測在靜息和運動條件下線粒體NADH對細(xì)胞內(nèi)葡萄糖水平的敏感度,模擬不同條件下心臟能量的供需平衡,這些都證明了本模型的可信性和魯棒性。因此,本模型將有助于進(jìn)一步研究由代謝功能障礙引發(fā)的心臟病理學(xué)機制,以挖掘精確有效的治療干預(yù)措施。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R541

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙勁松,王逢辰,鄒開其;不協(xié)調(diào)行動臨界初始CPA的計算模型[J];大連海運學(xué)院學(xué)報;1988年03期

2 尹澤勇,柳軍;輪盤-葉片組件的統(tǒng)一應(yīng)力分析[J];航空動力學(xué)報;1988年02期

3 黎蘇,馮恩科,龍祖高;一個柴油噴霧場滴徑分布的瞬態(tài)計算模型[J];內(nèi)燃機學(xué)報;1988年04期

4 卓斌;顧宏中;;渦輪增壓柴油機排氣系統(tǒng)的最優(yōu)化[J];船舶工程;1988年04期

5 蔣白樺;;礦儲量動態(tài)計算模型[J];深圳大學(xué)學(xué)報;1988年Z2期

6 高象波;沈忠善;;低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)式機器與基礎(chǔ)水平振動的動力計算模型[J];電力建設(shè);1988年11期

7 徐敬一,杭維琦,王壽裕,郭寅生;注射螺桿的實用計算模型[J];塑料科技;1989年05期

8 符永正,趙鴻佐;高層建筑的一個滲風(fēng)計算模型[J];西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1989年02期

9 劉恩林 ,司光亞;用Transputer網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)進(jìn)程并發(fā)計算模型[J];計算機工程與科學(xué);1989年01期

10 宋柔;;RC計算模型及其兩種執(zhí)行方式的等價性[J];計算機研究與發(fā)展;1989年11期

相關(guān)會議論文 前10條

1 姚卿達(dá);李子堅;;基于網(wǎng)絡(luò)中心計算模型的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方法[A];第十五屆全國數(shù)據(jù)庫學(xué)術(shù)會議論文集[C];1998年

2 蘇華;;地下隧洞換熱計算模型比較[A];2007年西南地區(qū)暖通空調(diào)及熱能動力學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

3 孫紅;;加碼買進(jìn)攤平法的三種計算模型[A];管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)進(jìn)展——全國青年管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)論文集（第3卷）[C];1995年

4 祝用華;傅思R，

本文編號：2682467