Представлення кардіоміоцитів м’яза серця у вигляді елемента електричного кола
DOI:
https://doi.org/10.18372/1990-5548.67.15613Ключові слова:
кардіоміоцити, алгоритм, сегнетоелектрик, моделювання, диференційні рівнянняАнотація
У статті розглянуто підхід імітаційного моделювання для опису електричного функціонування основних клітин серцевого м’яза – кардіоміоцита, коли замість опису елементів різної природи, будь-то електронних пристроїв, або же біологічних об’єктів, на мікрофізичному рівні модельних уявлень про побудову речовини, всі вони розглядаються з єдиної точки зору у тому сенсі, що характер застосування даних пристроїв та об’єктів визначає реалізацію на доступних зовнішніх входах функцій, при тому, що ступінь складності їх внутрішньої структуру не має жодного значення для робочої системи, у яких вони входять, і роботу, якої визначають. У якості змістовної моделі для дослідження механізму формування електричних сигналів кардіоміоцитів вибраний сегнетоелектричний конденсатор, що завдяки математичному опису його функціонування дозволяє моделювати як нелінійність, так і зворотній зв’язок електричних процесів, що відбуваються у серцевому м’язі. Ця модель була математично формалізована за допомогою рівнянь переносу заряду в нелінійній інерційній системі у формі рівняння балансу – диференціального рівняння із затримкою. Застосування такого підходу для моделювання електричних процесів у досліджуваному елементі дозволить у подальшому змоделювати потенціал дії в залежності від патології серця, за допомогою змін початкових умов рівнянь моделі.
Посилання
V. G. Eliseev, Yu. I. Afanasyev, and N. А. Yurina, Histology, Мoscow, Medicina, 1983, 592 p. [in Russian]
Mathematical models of the heart. Available at: http://lischouk.ru/?page_id=153. [in Russian]
A. A. Ezhov and V. V. Nechetky, “Neural networks in medicine,” Open systems, no. 4, pp. 34–37, 1997, https://doi.org/10.1145/2493432.2493449
S. A. Regirer, Lectures on biological mechanics, P. 1., Moscow, Publishing house of Moscow University, 1980, 144 p.
L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Hydrodynamics, Mosow, Nauka, 1988, 587 p. [in Russian]
M. V. Abakumov, I. V. Ashmetkov and others, “Methods of mathematical modeling of the cardiovascular system,” Matematicheskoe modelirovanie. vol. 12, no. 2, 2000. https://doi.org/10.1145/2348543.2348580
A. A. Bokrinskaya, “Generalized models of the state,” International Conference on Nonlinear Oscillations: Abstracts, Sofia, Publishing House of the Bulgarian Academy of Sciences, 1984, 129 p. [in Russian]
E. G. Aznakaev and D. E. Melnikov, “Modeling of electrical signals of the heart muscle,” Collection of IESU, no. 7, pp. 59–63, 2008. [in Russian]
E. G. Aznakaev and D. E Melnikov, “Investigation of nonlinear models of biological systems,” Collection of IESU, no.7, pp. 45–50, 2007. [in Russian]
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
