影响心肌细胞所受电场应力和膜内电能的因素

摘要

目的:研究影响心肌细胞所受电场应力及细胞膜内储存电能改变的因素。方法:通过求解边值问题,得到细胞内外区域电势分布,并应用生物电磁学理论、电场应力张量法分析影响细胞膜内储存电能以及心肌细胞应力分布因素。结果:细胞半径越大,作用在细胞上的拉力与压力交界点对应极角越大,电场法向、切向应力随胞外介质介电常数变化率越大。在细胞半径较小范围内,电场引起的应力和膜内储存的电能随半径增加变化较大;否则,应力和电能随半径变化较小。结论:心肌细胞直径、胞外介质的介电常数均影响细胞所受的电场应力和细胞膜内储存的电能;半径较小的细胞,外加直流电场的影响更为明显;直流电场可引起细胞的形变、融合、旋转、离子跨膜迁移量的改变,产生细胞生物学效应。