Modelagem computacional eletromecânica de cardiomiócitos de ratos hipertensos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Novaes, Gustavo Montes lattes
Orientador(a): Santos, Rodrigo Weber dos lattes
Banca de defesa: Rocha, Bernardo Martins lattes, Cruz, Jader dos Santos lattes, Leite, Saul Castro lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional
Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/3548
Resumo: A hipertensão é uma doença crônica que está relacionada com o aumento da pressão exercida pelo sangue nas paredes dos vasos sanguíneos. Seu surgimento está relacionado a síndromes metabólicas e, frequentemente, á obesidade. Entre o período de 2000 e 2011, esta patologia foi considerada a maior causa de morte no mundo devido à complicações inerentes a sua disfunção, como por exemplo acidente vascular cerebral e o infarto do miocárdio. Diversos estudos vêm sendo realizados com o objetivo de compreender melhor os mecanismos que estão relacionados ao surgimento da hipertensão bem como as disfunções causadas pela doença. Dentre estas disfunções, existem as alterações fisiológicas que ocorrem no coração sendo que as principais alterações ocorrem na atividade elétrica e mecânica do órgão cardíaco. A modelagem computacional se mostra como uma ferramenta muito eficaz no auxílio de tais estudos. A possibilidade de simular as disfunções causadas pela hipertensão no coração permitiria realizar experimentos prévios com baixo custo e em um pequeno intervalo de tempo. Assim este trabalho tem por principal objetivo apresentar modelos computacionais capazes de reproduzir a atividade eletromecânica transmural do miócito de ratos normotensos e hipertensos. Para isto, é proposto um novo modelo matemático/computacional resultado de um acoplamento de outros dois presentes na literatura. O modelo computacional proposto obteve resultados bastante satisfatórios visto que foi capaz de reproduzir as alterações fisiológicas ocorridas em miócitos de ratos, tanto para células de origem do epicárdio quanto para células de origem do endocárdio, nas principais variáveis associadas ao batimento cardíaco: potencial de ação, transiente intracelular de cálcio e o encurtamento do sarcômero.
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Entre o período de 2000 e 2011, esta patologia foi considerada a maior causa de morte no mundo devido à complicações inerentes a sua disfunção, como por exemplo acidente vascular cerebral e o infarto do miocárdio. Diversos estudos vêm sendo realizados com o objetivo de compreender melhor os mecanismos que estão relacionados ao surgimento da hipertensão bem como as disfunções causadas pela doença. Dentre estas disfunções, existem as alterações fisiológicas que ocorrem no coração sendo que as principais alterações ocorrem na atividade elétrica e mecânica do órgão cardíaco. A modelagem computacional se mostra como uma ferramenta muito eficaz no auxílio de tais estudos. A possibilidade de simular as disfunções causadas pela hipertensão no coração permitiria realizar experimentos prévios com baixo custo e em um pequeno intervalo de tempo. Assim este trabalho tem por principal objetivo apresentar modelos computacionais capazes de reproduzir a atividade eletromecânica transmural do miócito de ratos normotensos e hipertensos. Para isto, é proposto um novo modelo matemático/computacional resultado de um acoplamento de outros dois presentes na literatura. O modelo computacional proposto obteve resultados bastante satisfatórios visto que foi capaz de reproduzir as alterações fisiológicas ocorridas em miócitos de ratos, tanto para células de origem do epicárdio quanto para células de origem do endocárdio, nas principais variáveis associadas ao batimento cardíaco: potencial de ação, transiente intracelular de cálcio e o encurtamento do sarcômero.The hypertension is a chronic disease that is related to an increased in the pressure exerted by the blood on the walls of blood vessels. Its appearance is related to the metabolic syndrome and often with obesity. Between the years 2000 and 2011, this condition was considered the leading cause of death worldwide due to the complications inherent to its dysfunction, such as stroke and myocardial infarction. Several studies have been conducted in order to better understand the mechanisms that are related to the onset of hypertension and the dysfunctions caused by this disease. Among these disorders, there are the physiological changes that occur in the heart with the main changes occuring in electrical and mechanical activity of the heart organ. The Computational modeling can become a very effective tool in aid of such studies. The possibility of simulating the dysfunctions caused by hypertension in the heart would results in a possibility to do previous in silico experiments with low cost and in a short period of time. So this work is primarily engaged to present computational models capable of reproducing the transmural electromechanical activity of myocyte of normotensive and hypertensive rats. For this, a new mathematical / computational model was proposed resulted from a coupling of two others models presented in the literature. The proposed computational model obtained satisfactory results since it was able to reproduce the physiological changes in myocytes of rats, both for epicardial origin of cells and for endocardial cells of origin, the main variables associated with the heartbeat: the action potential, calcium intracellular transient and the shortening of the sarcomere.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Modelagem ComputacionalUFJFBrasilICE – Instituto de Ciências ExatasCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRAEletrofisiologia cardíacaHipertensãoRatos espontaneamente hipertensosModelagem cardíacaCardiac ElectrophysiologyHypertensionSpontaneously Hypertensive RatsCardiac ModelingModelagem computacional eletromecânica de cardiomiócitos de ratos hipertensosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFTEXTgustavomontesnovaes.pdf.txtgustavomontesnovaes.pdf.txtExtracted texttext/plain131952https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/3548/3/gustavomontesnovaes.pdf.txt4f9ebf282139a2d35fe3b169eccc554fMD53THUMBNAILgustavomontesnovaes.pdf.jpggustavomontesnovaes.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1171https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/3548/4/gustavomontesnovaes.pdf.jpg228d7a4439236afe3d676ba87c8d3424MD54ORIGINALgustavomontesnovaes.pdfgustavomontesnovaes.pdfapplication/pdf4933394https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/3548/1/gustavomontesnovaes.pdfd1148020d41a74584cee8821c8f26603MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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