人心肌組織中離子通道控制參數(shù)對行波動力學(xué)行為的影響.pdf

1、心臟病一直是威脅人類健康的一大殺手。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，中國每年大約有60萬人死于心源性心臟病猝死。要想有效地治療和預(yù)防心臟病，我們必須追根溯源，在離子通道水平上了解心臟電信號在心肌組織中的傳播情況。本文采用帶有擴(kuò)散項(xiàng)的ORd離子模型，研究了離子通道電導(dǎo)率對行波脈沖動力學(xué)行為的影響，主要工作分為三部分:
　　首先，采用帶有擴(kuò)散項(xiàng)的ORd離子模型，研究了離子通道電導(dǎo)率對單個(gè)行波脈沖動力學(xué)行為的影響，給出了行波脈沖穩(wěn)定傳播對應(yīng)的離子通道電導(dǎo)

2、率的取值范圍和行波脈沖傳播速度隨離子通道電導(dǎo)率的變化規(guī)律（在第二章介紹）。考慮到實(shí)際情況，我們讓離子通道電導(dǎo)率的取值在參考值附近變化。研究表明:對于最大內(nèi)向延遲整流鉀離子電流和最大瞬時(shí)外向鉀離子電流，它們的電導(dǎo)率GK1和Gto在低值區(qū)域取值時(shí)，系統(tǒng)支持穩(wěn)定的行波脈沖;而對于最大鈉離子電流，其電導(dǎo)率GNa在高值區(qū)域取值時(shí)，系統(tǒng)支持穩(wěn)定的行波脈沖。在GNa-GK1和GNa-Gto參數(shù)空間中，穩(wěn)定行波脈沖和衰減波分界線上的GNa分別是GK1和

3、Gto的增函數(shù)。在行波脈沖穩(wěn)定傳播的情況下，各個(gè)離子通道電導(dǎo)率對行波脈沖傳播速度的影響不同。最大背景鉀離子電流電導(dǎo)率GKb、最大鈉鈣交換離子電流電導(dǎo)率Gncx、GK1、Gto的取值增加時(shí)，行波脈沖傳播速度減小，但是減小的方式不同。行波脈沖傳播速度隨GNa的增加逐漸增大。另外，一些離子通道參數(shù)對行波脈沖的傳播速度沒有影響，如最大慢速延遲整流鉀離子電流電導(dǎo)率GKs、最大快速延遲整流鉀離子電流電導(dǎo)率GKr和刺激電流振幅amp。
　　其次

4、，采用帶有擴(kuò)散項(xiàng)的ORd離子模型，研究了離子通道電導(dǎo)率對行波脈沖鏈動力學(xué)行為的影響，給出了行波脈沖鏈的激發(fā)周期Te與擾動周期Tp的關(guān)系和行波脈沖鏈的色散關(guān)系（在第三章介紹）。擾動周期在一些范圍內(nèi)取值時(shí)，激發(fā)周期和擾動周期的關(guān)系呈斜率為有理數(shù)的線性關(guān)系，比較明顯的有4∶1，2∶1，1∶1的線性關(guān)系。GNa取值在一定范圍內(nèi)增大時(shí)，4∶1和2∶1的線性關(guān)系都向著擾動周期減小的方向移動，對應(yīng)的擾動周期的取值范圍減小，產(chǎn)生行波脈沖鏈的最小擾動周期

5、減小。GK1取值在一定范圍內(nèi)增大時(shí)，4∶1和2∶1的線性關(guān)系向著擾動周期減小的方向移動，對應(yīng)的擾動周期的取值范圍減小，產(chǎn)生行波脈沖鏈的最小擾動周期減小。我們給出了行波脈沖鏈的波長λ與擾動周期Tp的關(guān)系，以及行波脈沖鏈的色散關(guān)系。我們介紹了GNa和GK1取值不同時(shí)的行波色散關(guān)系，激發(fā)周期在一定的范圍取值時(shí)，行波脈沖鏈的波速是激發(fā)周期的單調(diào)遞增函數(shù)，并且曲線的斜率是逐漸減小的。當(dāng)Tp很小的情況下，系統(tǒng)不產(chǎn)生行波脈沖鏈;當(dāng)擾動周期取值非常大時(shí)

6、，系統(tǒng)產(chǎn)生的行波脈沖鏈相當(dāng)于多個(gè)獨(dú)立的單個(gè)行波脈沖。
　　最后，采用帶有擴(kuò)散項(xiàng)的ORd離子模型，研究了離子通道電導(dǎo)率對可激系統(tǒng)的易損期區(qū)域的影響，給出了易損期區(qū)域隨離子通道電導(dǎo)率的變化規(guī)律（在第四章介紹）。條件波通過的區(qū)域可以從遠(yuǎn)離條件波到逐漸靠近條件波依次劃分為雙向傳播期區(qū)域、易損期區(qū)域和不應(yīng)期區(qū)域。GNa、GK1和Gto對系統(tǒng)易損期區(qū)域的影響不同:隨著Gto逐漸增大，易損期區(qū)域向靠近條件波的方向移動，易損期區(qū)域的寬度逐漸增大，