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dc.contributor.advisor1Santos, Rodrigo Weber dos-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6653435398940498pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Oliveira, Rafael Sachetto-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5509401058975677pt_BR
dc.contributor.referee1Natali, Antônio José-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8921947271748081pt_BR
dc.contributor.referee2Xavier, Carolina Ribeiro-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8753324796035314pt_BR
dc.contributor.referee3Queiroz, Rafael Alves Bonfim de-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8602778120667424pt_BR
dc.contributor.referee4Rocha, Bernardo Martins-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/9127577198387019pt_BR
dc.creatorMagalhães, Daniele Pires-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7304725672519248pt_BR
dc.date.accessioned2022-03-14T18:36:24Z-
dc.date.available2022-03-07-
dc.date.available2022-03-14T18:36:24Z-
dc.date.issued2021-11-29-
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.34019/ufjf/te/2021/00102-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13859-
dc.description.abstractThe electrical propagation of the heart is a complex phenomenon that results in the contraction of the organ. There are several factors that operate in a normal propagation to ensure cellular homeostasis and the entire myocardium. An abnormal propagation can arise due to several factors, one of which is extrasystole, which can be the precursor of fatal arrhythmias. This work aims to develop a mathematical model capable of describing some mechanisms associated with ventricular extrasystoles. One of the focuses of this study is on understanding the genesis of a Spontaneous Action Potential after the occurrence of a Spontaneous Calcium Pulse, which occurs due to the Spontaneous Calcium Release by the Sarcoplasmic Reticulum at the cellular level. Furthermore, we studied the conditions necessary for a cellular Spontaneous Potential to propagate in a cardiac tissue and in fact generate an extrasystole. Several simulations are presented to represent electrical activity with stochastic characteristics, both at the level of a single cell and at the tissue level. The results suggest that, at the cellular level, Spontaneous Potentials were only observed in response to a beta-adrenergic and under conditions of increased activity of the sodium-calcium exchanger. In tissue, action potential propagation only occurred when we increased cellular excitability, for example via decreased expression of type IK1 ion channels. Furthermore, we only observed the propagation of Spontaneous Potentials in the tissue under particular conditions, where active cells were surrounded by nonconductive tissue (fibrosis or necrosis), forming a structural configuration that we called a sealed funnel. Finally, we observed that all these conditions for the generation of an extrasystole can be satisfied in well-described and known cardiopathies, such as infarction and hypertrophic cardiomyopathy, particularly at the edges of fibrotic or necrotic regions. Thus, our studies result in a better understanding of the complex mechanisms that contribute to the genesis of fatal arrhythmias that are commonly observed in these cardiopathies.pt_BR
dc.description.resumoA propagação elétrica do coração ´e um fenômeno complexo que resulta na contração do ´órgão. São diversos os fatores que operam em uma propagação normal para garantir a homeostase celular e de todo o miocárdio. Uma propagação anormal pode surgir devido a diversos fatores, um deles ´e a extrassístole, que pode ser o precursor de arritmias fatais. Esse trabalho possui como objetivo o desenvolvimento de um modelo matemático capaz de descrever alguns mecanismos associados a extrassístoles ventriculares. Um dos focos deste estudo está na compreensão da gênesis de um Potencial de Ação Espontâneo após a ocorrência de um Pulso de Cálcio Espontâneo, que ocorre devido `a Liberação Espontânea de Cálcio pelo Retículo Sarcoplasmático no nível celular. Além disso, estudamos as condições necessárias para que um Potencial Espontâneo celular consiga propagar em um tecido cardíaco e de fato gerar uma extrassístole. Diversas simulações são apresentadas para representar a atividade elétrica com as características estocásticas, tanto a n´nível de uma ´única célula quanto a n´nível do tecido. Os resultados sugerem que, no n´nível celular, Potenciais Espontâneos só foram observados em resposta a um estímulo beta-adrenérgico e em condições de aumento da atividade do trocador de sódio-cálcio. No tecido, a propagação do potencial de ação só ocorreu quando aumentamos a excitabilidade celular, por exemplo via diminuição da expressão de canais iônicos do tipo IK1. Além disso, só observamos a propagação de Potenciais Espontâneos no tecido em condições particulares, onde células ativas estavam cercadas por tecido não condutivo (fibrose ou necrose), formando uma configuração estrutural que denominamos de funil selado. Finalmente, observamos que todas essas condições para a geração de uma extrassístole podem ser satisfeitas em cardiopatias bem descritas e conhecidas, como no do infarto e da cardiomiopatia hipertrófica, em particular nas bordas de regiões fibróticas ou necróticas. Assim, nossos estudos resultam em uma melhor compreensão dos complexos mecanismos que contribuem para a gênesis de arritmias fatais que são comumente observadas nessas cardiopatias.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentFaculdade de Engenhariapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Modelagem Computacionalpt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectArritmiapt_BR
dc.subjectEstímulo beta adrenérgicopt_BR
dc.subjectFibrosept_BR
dc.subjectPotencial de ação espontâneopt_BR
dc.subjectArrhythmiapt_BR
dc.subjectBeta adrenergic stimulospt_BR
dc.subjectFibrosispt_BR
dc.subjectSpontaneous action potentialpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.titleModelagem de extrassístole associada a transiente de cálcio estocásticopt_BR
dc.typeTesept_BR
Appears in Collections:Doutorado em Modelagem Computacional (Teses)



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