التطورات الجديدة في نموذج كهربائي ميكانيكي قلبي مترابط بقوة

الهدف: الهدف من هذه الدراسة هو تطوير نموذج حسابي ثلاثي الأبعاد مرتبط للكهرباء الميكانيكية القلبية للتحقيق في تغيرات طول الألياف ودور التباين الكهربائي في تحديد وظيفة البطين الأيسر. الأساليب: تم تضمين نموذج رياضي للكهرباء الميكانيكية الخلوية في نموذج هندسي بسيط للبطين الأيسر للقلب. تم تطبيق ظروف حدود كهربائية وميكانيكية بناءً على أوقات تفعيل ألياف بوركينجي وحجوم البطين خلال دورة القلب. تم حل معادلات الانفعالات diffraction ذات النطاق الواحد ومعادلات المرونة ذات التشوه المحدود معًا خلال دورة المضخة الكاملة. تم تشغيل المحاكيات لتقدير أهمية التباين الكهربائي الخلوي على ميكانيكا عضلة القلب. النتائج: بعد التفعيل الكهربائي، يتحرك التقلص الميكانيكي خارجًا عبر الجدار إلى الألياف المتوسطة الموجهة بشكل دائري، مما ينتج تشوهًا طوليًا وملتويًا تدريجيًا. يتبع ذلك تشوه أكثر كروية عندما يتم تفعيل الألياف القلبية المائلة. في منتصف الطريق بين القاعدة والذروة، يتم توليد توترات قصوى وتقصير ألياف بنسبة 40 كيلو باسكال و5%، على التوالي، في السطح الداخلي للبطين مع قيم تبلغ 18 كيلو باسكال و12% في السطح الخارجي للبطين. إن تضمين نموذج خلية متجانسة كهربائيًا لنفس المحاكيات أنتج قيمًا مكافئة تبلغ 36.5 كيلو باسكال، 4% عند السطح الداخلي و14 كيلو باسكال، 13.5% عند السطح الخارجي. الاستنتاج: قد تلعب إعادة توزيع أطوال الألياف الكبيرة خلال المرحلة المبكرة قبل الطرد للمراحل الانقباضية دورًا كبيرًا في إعداد الألياف المتوسطة للجدار للانقباض. إن تضمين التباين عبر الجدار في مدة جهد العمل له تأثير ملحوظ على تقليل تشتت طول الساركومير عبر الجدار خلال إعادة الاستقطاب.