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Biophysical Analysis of the Role of the Cross-Bridge Sliding Rate in Modulating Heart Mechanics
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2008
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English
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KCI등재,SCI,SCIE,SCOPUS
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학술저널
수록면
3450-3459(10쪽)
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We investigated the effects of the cros-bridge sliding rate on heart mechanics from cels to system by using a mathematical model. The alternation of the sliding effect in the cros-bridge filament is mediated through phosphorylation by beta receptor stimulation, which is closely related to heart failure. The formula and related variables were introduced to expres the effect of sliding on celular mechanics. To delineate the sliding effect, we developed a celular mechanics model that simulated sequential celular events starting from membrane excitation to contraction. The isotonic simulations with variable loadings showed that the force velocity relation (FVR) was closely related to the cros-bridge sliding rate(CBSR), which quantitatively indicated the sliding effect in cros-bridge dynamics. In the cel system model, computational results showed that the effect of the sliding rate on heart mechanics was mediated by a change in cros-bridge elongation during contraction, which sequentialy induced changes in both the cros-bridge-generated force and the systolic presure of the left ventricle (LV). Therefore, an increased CBSR induced an increase in the cros-bridge-generated force and the peak LV pressure. It also resulted in upward movement of the FVR curve, indicating that the CBSR could, like noradrenalin, change the heart's contractile state. Simulation results for various preload and afterload changes implied that the afterload-stroke volume (SV) and the Frank-Starling curve of the preload also grew with increasing CBSR.
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2016 | 0.47 | 0.15 | 0.31 |
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