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延迟后除极的多尺度研究 II:钙过载诱发的室性心律失常

组织与器官 2023-07-20 v1

摘要

心肌细胞中钙稳态的紊乱可导致钙过载状态和异常钙释放,主要发生在动作电位(AP)的以下两个阶段:(a)平台期触发的或晚期的钙释放(LCR);(b)舒张间期(DI)的自发钙释放(SCR)。针对 LCR 和 SCR 的实验与数值研究表明,这些异常钙释放可引发触发兴奋,并进而导致危及生命的室性心律失常。我们在前文(配套的 Paper I)工作的基础上详细探究该推测;在 Paper I 中,我们已在两种最先进的人心室肌细胞数学模型中对异常钙释放和延迟后除极(DADs)进行了研究。此处,我们对其中一种模型,即 ten Tusscher-Panfilov TP06 模型,开展详细的计算机(in-silico)研究。我们增大 L 型钙通道电流 ICaLI_{\rm{CaL}} 以触发 LCR,并增大通过兰尼碱受体(RyR)的钙漏以触发 SCR。随后,我们在一维、二维和三维(1D、2D 和 3D)域中对具有 DAD 能力心肌细胞团块的耦合 TP06 模型心肌细胞进行多尺度组织仿真,以展示这些团块如何促发室性早搏(PVCs),进而引发螺旋波和卷轴波等纤维性兴奋。我们探讨了本研究对由 Ca²⁺ 过载所致室性心律失常一类病症的可能药理学意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.10113,
  title  = {Multiscale studies of delayed afterdepolarizations II: Calcium-overload-induced ventricular arrhythmias},
  author = {Navneet Roshan and Rahul Pandit},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.10113},
  year   = {2023}
}

备注

This manuscript contains 17 pages, 14 figures and 79 citations