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
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації роботи, одночасно ліцензованої за ліцензією Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати роботу з посиланням на авторство роботи та її першу публікацію в цьому журналі.
Автори можуть укладати окремі додаткові договірні угоди щодо неексклюзивного розповсюдження опублікованої в журналі версії роботи (наприклад, розміщувати її в інституційному репозиторії або публікувати в книзі) з посиланням на її першу публікацію в цьому журналі.
Авторам дозволяється та заохочується розміщувати свої роботи онлайн (наприклад, в інституційних репозиторіях або на своєму вебсайті) до та під час процесу подання, оскільки це може призвести до продуктивного обміну, а також до більш раннього та більшого цитування опублікованих робіт (див. Вплив відкритого доступу).
