计算机模拟异常血钾浓度对兔窦房结起搏活性的影响及其调控

目的:研究不同血钾浓度水平对窦房结电生理活性的影响，以及在血钾异常条件下，钠、钙离子浓度及钙电流对窦房结起搏的调控作用。方法:以Zhang构建的兔子窦房结仿真模型为研究对象，通过改变模型中钾、钠、钙离子通道的电导及钾、钠离子的浓度等参数，对模型满足的微分方程进行数值计算。结果:检验了异常血钾浓度对窦房结电生理活性的影响；发现在高血钾条件下，血钠变化对起搏活性有明显的调节作用；在血钾浓度异常条件下，增大L和T型钙电流，可以有效地恢复窦房结活性。结论:模拟实验显示，适当提高血钠的浓度，可以调控高血钾条件下的窦房结活性；提高钙通道的活性，可以有效地改善血钾浓度异常条件下的窦房结起搏活动。     

计算机仿真模型研究心肌细胞老龄化病变对窦房结功能的影响

目的动态观察心肌细胞老龄化病变对心脏搏动功能的影响,揭示传导阻滞与心律失常之间关系。方法利用Zhang等构建的完整兔子心脏窦房结-心房细胞体系运动电位的二维解剖模型,采用零流边界条件用五点差分法进行数值积分,通过计算机仿真模拟研究心肌组织中细胞死亡比例(p)和钠电导(g_(Na))降低引起的钠电流(I_(Na))改变对心脏起搏和传导的影响。结果降低g_(Na)或部分细胞死亡均会减慢心脏起搏速率;利用该模型还可以重现有生理缺陷的心脏体系异常搏动现象,如老龄化的心脏因细胞膜I_(Na)减少或部分心肌细胞死亡导致窦房结传导受阻,甚至出现心脏猝死现象;而g_(Na)降低和细胞死亡两者共同作用对减弱心脏起搏活性的影响更大,或是窦房结到心房的传导受阻,更或是窦房结起搏受抑制。结论对于完整窦房结-心房肌组织,死亡细胞的分布和g_(Na)在调控心脏窦房结起搏活性的过程中起着十分重要的调节作用。     

利用Java编程对窦房结体系搏动过程进行视图仿真

目的动态观察窦房结起搏活动随外界刺激的演变过程,揭示传导阻滞与心律失常之间的联系。方法以窦房结细胞模型为研究对象,利用Java语言编程,对窦房结起搏活动进行视图仿真研究。首先,利用其视图功能,将复杂体系各控制参量设置为面板上不同按钮,通过点击按钮观察膜电压随控制参数变化的情况;其次,添加恰当的鼠标响应效果,观察不同条件下的视图效果。结果加入外界刺激对神经系统的调控作用,调节细胞死亡比例或钠电导等控制参量,模拟窦房结体系在体的搏动过程,观察搏动电信号传导受阻现象,与临床观察到的心律失常症状相吻合;利用视图仿真,动态跟踪不同参数条件下,膜电压产生及传导的演变过程,直观形象地模拟了窦房结体系动力学过程。结论利用Java编程的视图仿真可直观了解传导阻滞与心律失常之间的内在联系,模拟过程直观形象,方便明了。