La aparición de heterogeneidades en las propiedades electrofisiológicas del tejido cardíaco, que acontece en distintas patologías como la isquemia miocárdica, es un factor clave en el proceso del bloqueo unidireccional (UDB), que conduce a la aparición de arritmias reentrantes potencialmente mortales, como la taquicardia ventricular o la fibrilación ventricular. Estas heterogeneidades en la duración del potencial de acción, del período refractario (PR) y la velocidad de conducción (VC) determinan la generación y mantenimiento de los períodos arrítmicos, siendo el PR al que mayor atención se le ha prestado. La mayoría de los estudios sugieren que la dispersión del PR ejerce un papel proarrítmico, aunque existen publicaciones que sostienen lo contrario. Por otro lado, en las últimas décadas, el gran desarrollo de los medios técnicos ha posibilitado la simulación de la actividad eléctrica de tejidos cardiacos con gran realismo permitiendo la extracción de datos y de parámetros imposibles de obtener experimentalmente. El objetivo general del presente trabajo consiste en el estudio teórico de las causas de los bloqueos que se producen en la propagación del potencial de acción y que dan lugar a las reentradas en el tejido cardíaco sometido a condiciones de isquemia aguda. Para ello, se ha simulado la actividad eléctrica de un tejido 2-D del epicardio mediante una versión modificada del modelo Luo-Rudy 2000 y mediante el empleo de un modelo realista de isquemia regional. Así mismo, se ha desarrollado una formulación del factor de seguridad en la conducción (SF) óptima a nivel computacional que posibilita su empleo en tejidos bidimensionales (SFm). Los resultados obtenidos muestran que durante los 10 minutos posteriores a la oclusión de la arteria coronaria, la vulnerabilidad de un tejido bidimensional a la reentrada, medida mediante la ventana vulnerable, corresponde a una distribución unimodal asimétrica, siendo el minuto 8 el instante en el que la probabilidad de reentra / Romero Pérez, L. (2007). Modelización matemática y simulación de los efectos de la isquemia miocárdica aguda sobre la conducción eléctrica en el tejido cardíaco ventricular [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1959

Hoy resulta más complejo que nunca abordar el estudio de los fármacos antiarrítmicos, en virtud de los vuelcos experimentados por la aparición de diferentes trabajos donde se ha comprobado la acción proarrítmica de este tipo de fármacos. Estos resultados han obligado a un replanteamiento en la terapia antiarrítmica actual. Por tal motivo, como objetivo principal de esta tesis se planteó la realización de un modelo matemático capaz de simular la acción de la lidocaína, para determinar las razones de la acción antiarrítmica o pro-arrítmica de este fármaco cuando es administrado bajo condiciones patológicas como la isquemia. En este trabajo se planteó y validó el modelo del efecto de la lidocaína, donde como aportación original se logró modelizar el efecto de la dependencia del pH a través de la utilización de los algoritmos genéticos para el ajuste de las constantes de asociación y disociación de las ecuaciones diferenciales. De esta forma, este modelo nos proporciona una herramienta útil a la hora de estudiar el efecto del fármaco en diferentes patologías. En nuestros resultados se observó como la lidocaína redujo parámetros como la corriente de sodio, la derivada máxima del potencial de acción y la velocidad de conducción. Estos efectos se incrementaron cuando la frecuencia de estimulación aumentó y el valor de pH disminuyó. Adicionalmente, se mostró como el período refractario se incrementó significativamente sólo para altas frecuencias de estimulación y concentración del fármaco. Al estudiar el efecto del fármaco bajo condiciones de isquemia aguda, se observó como la vulnerabilidad a reentradas se incrementó a medida que aumentaba la concentración del fármaco, proporcionando un efecto pro-arrítmico de la lidocaína bajo estas condiciones. Este efecto se atribuyó a la reducción de la velocidad de conducción en las diferentes zonas del tejido isquémico ocasionado por la lidocaína. Adicionalmente, se estudió la acción de la lidocaína en combinación con fármacos anti / Cardona Urrego, KE. (2008). Modelización matemática y simulación de los efectos de la lidocaína sobre la actividad eléctrica cardíaca en tejido ventricular [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2934