Численное моделирование инфаркта миокарда при многососудистом поражении коронарного русла. II. Закономерности формирования крупного очага повреждения и структурообразования
Воропаева О.Ф., Цгоев Ч.А.
Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия
Аннотация. Выполнен цикл численных исследований воспалительной фазы острого инфаркта миокарда при многососудистом повреждении коронарного русла. Используется минимальная реакционно-диффузионная математическая модель, ориентированная на описание функциональной М1/М2-поляризации макрофагов и влияния факторов асептического воспаления на процесс гибели кардиомиоцитов в зоне некротического повреждения миокарда. Представлены результаты методических расчетов, демонстрирующих достаточно высокую точность приближенных решений начально-краевой задачи для системы дифференциальных уравнений типа реакция–диффузия, а также согласие с экспериментальными данными по динамике основных переменных задачи в достаточно широком диапазоне параметров начальных повреждений при инфаркте миокарда в левом желудочке сердца мыши. Рассмотрены сложные сценарии образования крупного очага повреждения, отягощенные неоднородностью свойств среды, иммунной реакции и ишемических повреждений миокарда, включая рецидивирующий инфаркт. Исследование направлено на анализ базовых механизмов пространственно-временного распространения веществ (клеточных популяций и медиаторов воспаления) и формирования нелинейных динамических структур демаркационного воспаления при образовании крупного очага инфаркта.
Ключевые слова: инфаркт миокарда, многососудистое поражение, некроз, асептическое воспаление, математическая модель, уравнения реакция–диффузия, метод дробных шагов, крупный очаг повреждения, популяционные волны, структурообразование, эффект «памяти».