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Previous issue date: 2011-02-28 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Há algumas décadas atrás acreditava-se que o tecido cardíaco era contínuo e uniformemente
conectado. Atualmente, sabe-se que as células do tecido cardíaco são conectadas
umas às outras por canais especiais chamados junções gap, por onde há fluxo de corrente
entre células vizinhas. Estas células por sua vez estão arranjadas em distintas camadas
formando fibras de músculo cercadas por espaços extracelulares e tecido conectivo. A
modelagem da eletrofisiologia cardíaca é uma importante ferramenta na compreensão de
fenômenos cardíacos, como arritmias e outras doenças. Um dos modelos mais utilizados
para descrever a atividade elétrica no coração é o modelo Monodomínio, no qual
considera-se um tecido contínuo e uniformemente conectado obtido através da técnica
de homogeneização. Em condições normais esta é uma aproximação adequada, uma vez
que a influência da microestrutura do tecido não é tão evidente. Por outro lado, sabe-se
que algumas condições patológicas alteram a conectividade do tecido, como em casos
de infarto do miocárdio, onde é observada uma redução no acoplamento intercelular formando
uma barreira parcial à propagação elétrica e no caso de fibrose, onde é observado
um aumento do tecido conectivo formando uma barreira total à propagação. Nestas circunstâncias, estudos mostram que o modelo Monodomínio não é capaz de reproduzir os
efeitos destas barreiras microscópicas na propagação elétrica. Sendo assim, neste trabalho
serão apresentadas algumas das limitações deste modelo em casos de acoplamento intercelular
reduzido e também uma técnica numérica baseada no método dos elementos finitos
para reproduzir barreiras microscópicas causadas pela presença de espaços extracelulares
e tecido conectivo no tecido cardíaco. / A few decades ago the cardiac tissue was believed to be an uniformly connected continumm.
Currently, it is known that the cardiac cells are connected to each other via
special protein channels called gap junctions, through which the ionic current flows between
neighboring cells. The cardiac cells are arranged in distinct layers of muscle fibers
surrounded by extracellular space and connective tissue. The cardiac electrophysiology
modeling is an important tool in understanding cardiac phenomena, such as arrythmias
and other cardiac diseases. The Monodomain model is extensively used to describe the
electrical activity in the heart. In this model the cardiac tissue is considered an uniformly
connected continumm obtained by the application the homogenization technique. This is
a reasonably approximation for normal physiological conditions, as in this case the cardiac
microstructure is not so evident. On the other hand, some pathological conditions
are known to modify the connectivity of the tissue. In isquemic and infarcted tissue it
is observed a reduction in the intercellular coupling representing a partial barrier to the
electrical propagation. In adittion, during fibrosis it is observed an excessive growth of
the conective tissue, representing a total barrier to the electrical propagation. In such
cases, recent simulation studies show that the Monodomain model can not reproduce
such microscopic barrier effect on the electrical propagation. In this work we present
some limitations of this model for the case of low intercellular coupling and also a numerical
technique based on the finite element method to reproduce microscopic barrier caused
by the presence of extracellular spaces and connective tissue in the cardiac tissue
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/3541 |
| Date | 28 February 2011 |
| Creators | Costa, Caroline Mendonça |
| Contributors | Santos, Rodrigo Weber dos, Toledo, Elson Magalhães, Duczmal, Denise Burgarelli |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional, UFJF, Brasil, ICE – Instituto de Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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