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J-GLOBAL ID：201702229278192604   整理番号：17A1551452

ぼうこうの平滑筋収縮のための三次元機械-電気化学モデル【Powered by NICT】

Three-dimensional mechano-electrochemical model for smooth muscle contraction of the urinary bladder

著者 (4件)： Seydewitz Robert (Institute of Solid Mechanics, Technische Universitaet Braunschweig, Braunschweig D-38106, Germany) ,  Menzel Robin (Institute of Sport and Motion Science, University of Stuttgart, Stuttgart D-70569, Germany) ,  Siebert Tobias (Institute of Sport and Motion Science, University of Stuttgart, Stuttgart D-70569, Germany) ,  Bol Markus (Institute of Solid Mechanics, Technische Universitaet Braunschweig, Braunschweig D-38106, Germany)
資料名： Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials  (Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials)
巻： 75  ページ： 128-146  発行年： 2017年 
JST資料番号： W2351A  ISSN： 1751-6161  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ぼうこうは脊椎動物の中心的器官であり,その極端な変形(体積変化までの幾つかの100%)に基づいて,課す全体膀胱組織に関する特殊要求。しかし,排尿中ぼうこう変形と膀胱機能の三次元モデリングに焦点を当てた研究は稀である。三分野,すなわち,膜電位,カルシウム濃度,及び配置に基づいて,ぼうこう平滑筋の収縮挙動を記述する機械電気化学的結合した三次元モデルは,歪エネルギー関数を用いて提示した。ぼうこう壁の異なる層に対する歪エネルギー関数を相加的にエラスチン,細胞外マトリックス(ECM)およびコラーゲンから成る受動部分と平滑筋細胞(SMC)の収縮を含む活性な電気化学的駆動部分に分解した。二変数あるFitzHugh Nagumo型膜モデル(あるFitzHugh,1961;Nagumo.,1962)は膜電位特性を記述するために用いられてきたが,HaiとMurphy(1988)の四状態,架橋モデルはカルシウム相の定量化のための有限要素法に実装した。ブタ膀胱から単離した40種の組織片を用いて実験的に決定した適切なモデルパラメータ。特性配向依存受動的および能動的応力・伸び関係は筋条片,全ぼうこう壁構造と分離した筋層のみを特徴とするものを同定した。平滑筋層に能動的実験は,横方向(22.7kPa)よりも縦方向(28.9kPa)方向に高い応力を明らかにした。さらに,三次元変形特性を単一筋肉小片から記録されるストリップシミュレーションを定性的に確認した。組織ストリップレベルと器官レベルでの三次元シミュレーションを電気的活動電位,カルシウム分布,活性化の化学,および等価von Mises応力間の相互作用を解析した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *三次元 ,  *平滑筋 ,  *モデル ,  相互作用 ,  コラーゲン ,  カルシウム ,  *膀胱 ,  モデリング ,  平滑筋細胞 ,  有限要素法 ,  エラスチン ,  *電気化学 ,  活動電位 ,  細胞外マトリックス ,  膜電位

著者キーワード (5件)： マルチフィールドモデル化 ,  膀胱モデル化 ,  層特異的特性 ,  力-長さ関係 ,  排尿

分類 (3件)： 医用素材  (GA05040H) ,  血管系  (EJ04030O) ,  生体機能強度解析  (EL03040Y)

タイトルに関連する用語 (4件)： ぼうこう ,  平滑筋収縮 ,  電気化学 ,  モデル