成纤维细胞增殖改变心脏兴奋传导和收缩的仿真研究(英文)

研究目的:通过建立心肌-成纤维细胞电力耦合模型,探讨成纤维细胞增殖对心脏兴奋传导和力学收缩的影响。创新要点:基于人心室肌细胞的实验数据,修正了ten Tusscher等人发表的心室肌模型,构建心肌细胞-成纤维细胞的耦合模型,仿真了成纤维细胞对心肌组织电生理及力学的影响。通过改变耦合模型中重要参数的数值,如网格分辨率、成纤维细胞模型参数、缝隙连接电导等,观察其对心脏去极化、复极化和动作电位周期的影响。重要结论:在细胞水平上,耦合成纤维细胞使心室肌细胞的动作电位周期延长,主动张力峰值下降(见图4、5)。在组织水平上,成纤维细胞增殖降低兴奋波传导速度并引发传导阻滞(见图6),降低成纤维增殖区域的应变,延长组织的去极化和复极化(见图8),并维持折返(见图10)。