本文關(guān)鍵詞：心臟竇房結(jié)細(xì)胞中非線性動(dòng)力學(xué)行為研究

  更多相關(guān)文章： 竇房結(jié) 老齡化 外界刺激 異常搏動(dòng) 仿真模擬

【摘要】：隨著環(huán)境的不斷惡化,加上我國(guó)老年化趨勢(shì)的加快等原因,心臟病已逐步成為影響人類健康的主要威脅之一,科研工作者研究發(fā)現(xiàn),目前我國(guó)心臟猝死率已處于世界前列,而更嚴(yán)重的是發(fā)病率逐漸上升的同時(shí)呈現(xiàn)出越來(lái)越年輕化的趨勢(shì)。因此,深入研究心臟的異常波動(dòng)造成的外部因素及影響機(jī)理,則是目前科研工作者以及臨床醫(yī)學(xué)上特別關(guān)注的一個(gè)重要研究課題。竇房結(jié)組織在心臟活動(dòng)中起著十分重要的關(guān)鍵作用,其內(nèi)在結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,對(duì)心臟的節(jié)律有著重要的調(diào)控作用。研究報(bào)道,不僅竇房結(jié)心肌細(xì)胞膜上的離子通道,在不同的條件下該通道打開(kāi)或關(guān)閉的幾率不同,從而也會(huì)影響到心臟的節(jié)律。而來(lái)自外界的擾動(dòng)刺激等因素則會(huì)通過(guò)改變?nèi)说那榫w和心情,左右人體內(nèi)神經(jīng)系統(tǒng)的分泌活動(dòng),同樣會(huì)使得心臟的節(jié)律發(fā)生改變。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在外部刺激作用下,迷走神經(jīng)分泌的乙酰膽堿會(huì)對(duì)心臟節(jié)律有抑制作用,高濃度甚至?xí)剐奶?0%的降低。研究中,我們發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增加,老年化心臟中,由于心肌細(xì)胞凈死亡比例增加,使得心臟的搏動(dòng)功能不斷減弱。模擬結(jié)果顯示,引發(fā)竇房結(jié)起搏活動(dòng)和心臟傳導(dǎo)障礙有多種因素,例如死亡細(xì)胞的增多、鈉電流的減少、鈉通道基因(SCN5A)突變等等。這些因素隨老齡化加深而不斷加劇,嚴(yán)重的甚者會(huì)出現(xiàn)竇房結(jié)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)阻礙或者起搏狀態(tài)被終止等現(xiàn)象。上述模擬結(jié)果表明,一方面,竇房結(jié)細(xì)胞的活性降低,很大程度上與它的老齡化是密不可分的。另一方面,引入適當(dāng)?shù)耐獠吭肼暬蛐盘?hào)進(jìn)行刺激,可以減輕竇房結(jié)的異常搏動(dòng),甚至?xí)謴?fù)到正常水平。因此,利用計(jì)算機(jī)模擬,探索竇房結(jié)信號(hào)的傳導(dǎo)過(guò)程和異常搏動(dòng)的恢復(fù)現(xiàn)象及其內(nèi)在機(jī)理,是一件非常有意義、而且十分有必要的工作。論文第一部分,介紹了一些相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和背景情況,包括心臟竇房結(jié)的構(gòu)造、細(xì)胞離子通道以及心律失常等現(xiàn)象。論文第二部分,我們主要介紹了竇房結(jié)心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型。在論文第三部分,我們以竇房結(jié)細(xì)胞模型為研究對(duì)象,重點(diǎn)考察老齡化因素對(duì)竇房結(jié)搏動(dòng)機(jī)理的影響,并研究外部各種不同刺激的調(diào)控效果。研究結(jié)果表明,隨著心臟老齡化的加劇,死亡細(xì)胞數(shù)目增加或引起細(xì)胞中鈉電流減少,均會(huì)導(dǎo)致心肌細(xì)胞的活性降低,從而減慢竇房結(jié)的起搏功能,嚴(yán)重情況下甚至?xí)剐呐K出現(xiàn)死振的現(xiàn)象。而此時(shí)若引入適當(dāng)頻率的外部低頻信號(hào),可減輕或消除這種死振現(xiàn)象。在論文第四部分,我們?cè)谇捌谘芯抗ぷ鞯幕A(chǔ)上,考察了噪聲對(duì)竇房結(jié)起搏過(guò)程的影響,研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境噪聲也有類似的調(diào)控效果�？傊�,本論文從理論分析角度,通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬,考察了竇房結(jié)心肌細(xì)胞起搏和信號(hào)傳遞行為與外界條件之間的聯(lián)系,結(jié)果表明,外部擾動(dòng)刺激對(duì)心臟起搏活動(dòng)有著重要的調(diào)控作用。本文研究結(jié)果將有助于為深入揭示復(fù)雜竇房結(jié)細(xì)胞體系搏動(dòng)的內(nèi)在機(jī)理提供一定的理論基礎(chǔ),也為將來(lái)進(jìn)一步進(jìn)行心律異常的實(shí)驗(yàn)和臨床診斷提供一定的科學(xué)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：竇房結(jié) 老齡化 外界刺激 異常搏動(dòng) 仿真模擬
【學(xué)位授予單位】：安徽師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R541.7
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 第一章 引論11-18
• 1.1 心臟介紹11-12
• 1.1.1 心臟的結(jié)構(gòu)11-12
• 1.1.2 竇房結(jié)及其特性12
• 1.2 生物膜離子通道12-14
• 1.2.1 細(xì)胞膜生理結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜離子平衡12-13
• 1.2.2 離子通道13-14
• 1.3 心臟電生理14-17
• 1.3.1 細(xì)胞膜跨膜動(dòng)作電位14-17
• 本章小結(jié)17-18
• 第二章 模型描述和方法18-31
• 2.1 單細(xì)胞模型18-20
• 2.2 細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)模型20-22
• 2.3 攝入乙醇后的模擬22-27
• 2.4 情緒應(yīng)激下的心臟搏動(dòng)過(guò)程模擬27-30
• 2.4.1 情緒應(yīng)激引起心律失常的機(jī)制27-28
• 2.4.2 鈣離子通道開(kāi)放時(shí)間對(duì)竇房結(jié)搏動(dòng)影響模擬28-30
• 本章小結(jié)30-31
• 第三章 外部一定頻率信號(hào)的調(diào)控作用31-40
• 3.1 構(gòu)建模型簡(jiǎn)介31-34
• 3.2 不同耦合強(qiáng)度的作用效果34-35
• 3.3 調(diào)節(jié)鈉電導(dǎo)gNa所產(chǎn)生的調(diào)控作用35
• 3.4 調(diào)節(jié)gNa和D參數(shù)的整個(gè)區(qū)間的搏動(dòng)行為35-39
• 本章小結(jié)39-40
• 第四章 體系外界噪聲作用的調(diào)節(jié)40-45
• 4.1 在無(wú)噪聲作用下心臟的起搏現(xiàn)象40-42
• 4.2 高斯白噪聲的恢復(fù)作用42
• 4.3 色噪聲的恢復(fù)作用42-44
• 本章小結(jié)44-45
• 參考文獻(xiàn)45-52
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與成果52-53
• 致謝53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：827130