1、慢性心力衰竭（Chronic Heart Failure,CHF，心衰）的發(fā)生往往伴有竇性心動過速及其它心律失常（Cardiac Arrhythmia,CA）疾病。研究表明心動過速可能與心室肌細(xì)胞興奮傳播過程中出現(xiàn)的穩(wěn)定或漫游螺旋波有關(guān)；但是，慢性心力衰竭病理?xiàng)l件下心室肌細(xì)胞螺旋波發(fā)生與發(fā)展的現(xiàn)象和機(jī)制尚不明確；研究慢性心力衰竭條件下心臟螺旋波發(fā)生的機(jī)制和規(guī)律對闡明心衰相關(guān)的CA以及預(yù)防和治療慢性心力衰竭具有積極的意義。本文的目的是通過

2、模型方法研究正常和心衰兩種情況下心室肌細(xì)胞動力學(xué)特性及其螺旋波發(fā)生發(fā)展的差異。
　　研究首先實(shí)現(xiàn)了Tusscher-Panfilov（TP06）模型用于仿真人體單個(gè)心室肌細(xì)胞，然后將TP06模型與Niederer-Smith（NS08）模型進(jìn)行耦合，以建立人體單細(xì)胞的興奮-收縮耦合（Excitation-Contraction Coupling,ECC）模型。研究通過使用短暫（1ms）機(jī)械牽張（誘導(dǎo)產(chǎn)生1%細(xì)胞長度變化）的方式研究

3、了人心室肌細(xì)胞主動力的發(fā)生對細(xì)胞長度的依賴性，并探討了鈣和牽張?jiān)谛募∈湛s時(shí)誘發(fā)主動力的相互作用。本研究進(jìn)一步基于ECC模型和現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了人心室心衰肌細(xì)胞模型，比較了正常和心衰情況下人心室肌細(xì)胞電生理和力學(xué)的特性、動作電位時(shí)程（Action Potential Duration,APD）恢復(fù)曲線，以及早期后除極（Early After Depolarization,EAD）恢復(fù)曲線；最終通過在細(xì)胞之間加入耦合，成功構(gòu)建二維單層心肌組

4、織動作電位傳導(dǎo)模型，并采用“切波法”誘發(fā)螺旋波；然后，比較了正常和心衰情況下的螺旋波動力學(xué)特征。
　　研究結(jié)果表明，鈣激活和牽張激活的共同作用使得心臟正常的收縮，人體心肌收縮力依賴于肌小節(jié)長度和細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，收縮力與肌小節(jié)長度和鈣離子濃度均是正相關(guān)，且在ECC中鈣離子濃度起到調(diào)控收縮力的作用；與正常情況相比，心衰下心室肌細(xì)胞的電生理特征發(fā)生異常，主要表現(xiàn)在動作電位延長、鈣離子濃度及收縮力峰值減小、衰退減慢，同時(shí)增大了動作電位的