[发明专利]一种心脏Hodgkin-Huxley浦肯野纤维模型状态变迁的研究方法

摘要

一种心脏Hodgkin‑Huxley浦肯野纤维模型状态变迁的研究方法，通过在心脏Hodgkin‑Huxley浦肯野纤维模型添加外部电流Iext，研究模型的雅克比矩阵方程的平衡点、特征值，从而判断其属于局部活动、边缘混沌、局部被动的区域分类，相应的区域分别出现心脏跳动的正常、危险、振荡、甚至停止现象。本发明分析Hodgkin‑Huxley动力学模型以及它们与外部刺激和平衡电位之间状态相互转换迁移的机理，可为人体心脏康复和健康维持提供一定的可借鉴参考方法，对探索神经活动规律和人体健康具有一定意义。

主权项

1.一种心脏Hodgkin‑Huxley浦肯野纤维模型状态变迁的研究方法，其特征是包括以下步骤：(S1)以心脏Hodgkin‑Huxley浦肯野纤维模型的电流分布模型为研究对象，分析各变量的物理意义与非线性动力学表述：其中Cm＝12μF/cm2，a＝40mV为钠离子平衡电位，b＝‑100mV为钾离子平衡电位，V为跨膜电压，Im为跨膜电流，m为分别为钠离子激活变量、h为钠离子抑制变量，n为钾离子激活变量；(S2)在复平面上平衡点Q处对动力学系统的局部活动、边缘混沌和局部被动三个区域进行划分准则描述；(S3)依照(S2)划分准则，对非线性心脏Hodgkin‑Huxley浦肯野纤维模型在平衡点处局部活动、边缘混沌和局部被动三个区域进行划分；(S4)在(S3)三个区域中观察心脏所处的波形及计算心跳频率，并验证平衡点在不同区域时正常、危险、停止等跳动现象；(S5)在心脏Hodgkin‑Huxley浦肯野纤维模型添加外界刺激电流Iext，当钠离子电位a及钾离子电位b处于平衡电位时，研究不同外部电流Iext对心脏Hodgkin‑Huxley浦肯野纤维模型局部活动、边缘混沌、局部被动三个区域相互漂移影响，以及对应的心脏非线性活动变化。