Interação do campo elétrico com miócitos cardíacos: cálculo do potencial transmembrana induzido a partir de modelo eletromagnético

Resumo

O processo de excitação por campo elétrico externo (E) em células cardíacas apresenta diferenças fisiológicas comparado com a estimulação por voltage-clamp. A corrente estimulatória aplicada em voltage-clamp gera uma variação do potencial transmembrana (deltaVm) homogênea, enquanto a aplicação de um E gera deltaVm espacialmente heterogênea. Para que a aplicação do E seja efetiva em disparar um potencial de ação, o qual precede a contração celular, é necessário que a deltaVm atinja um valor limiar (deltaVL) em uma área crítica da membrana. Assumindo deltaVL independente da direção de aplicação do E, é possível calcular o E limiar médio independente da direção de aplicação do pulso (Eind). Os modelos atuais para cálculo de deltaVL e Eind são baseados em modelos analíticos que consideram o miócito cardíaco como um esferoide prolato. Já foi demonstrado que a diferença dos valores calculados de deltaVm com modelos que descrevem a geometria real da célula e aqueles que descrevem a célula como uma forma geométrica regular pode chegar a 20%. Desta forma, pretendemos realizar a modelagem numérica de células cardíacas ventriculares isoladas de ratos neonatos, infantes e adultos, expostas a um E, pelo método dos elementos finitos, baseado em uma geometria celular mais realista, para calcular deltaVL e Eind. Estes resultados serão comparados com aqueles obtidos com o modelo analítico para esferoide prolato, bem como com resultados experimentais.