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肌肉收缩速度与骨肌肉心室液压性能之间的关系

J C Jarvis¹, M M Kwende, A Shortland

¹Department of Human Anatomy and Cell Biology, University of Liverpool, UK. jcj@liverpool.ac.uk

|October 23, 1997

概括

骨肌室显示出心脏辅助的潜力,但在液压性能方面面临挑战. 改进外科手术技术和刺激方案是提高它们对抗动脉阻抗的效率的关键.

科学领域:

生物医学工程生物医学工程
骨肌肉生理学骨肌肉生理学
心脏辅助器件心脏辅助器件

背景情况:

通过电刺激来调节骨肌肉提供了潜在的心脏辅助,因为改善了疲劳抵抗力和功率对重量比.
骨肌肉的手术重新配置是必要的,以便在心脏辅助中使用,但相关的功率损失尚未得到充分理解.
在调节前和之后,研究了绵羊背肌肉的液压性能.

研究的目的:

为了评估由有条件和无条件的绵羊LD肌肉构建的骨肌室 (SMV) 的液压性能.
将测量的液压性能与基于肌肉力-长度和力-速度数据的模型预测进行比较.
确定限制SMV在心脏辅助方面的有效性因素.

主要方法:

在2赫兹刺激或没有刺激的8周后,在羊的LD肌肉中测量了实地力-长度和力-速度关系.
从这些肌肉中构建了两种尺寸的骨肌室 (SMV).
评估了中小型车辆的液压性能,并将其与模型预测进行了比较,其中包括肌肉特性和应力分布.

主要成果:

模型预测合理地匹配了同体积度函数和最佳后负载,但高估了流量和功率.
有条件的骨肌室表现不佳,主要是由于缓慢收缩性质.
液压性能受到调节肌肉收缩速度的显著影响.

结论:

为了有效地对抗动脉阻抗,SMV需要比本研究中构建的更低的内部电阻 (压力下降).
手术技术和刺激方案的进步是必要的,以发展更快,耐疲劳的骨肌肉,以改善SMV功能.
需要进行进一步的研究,以优化SMV设计和条件,以成功实现心脏辅助应用.

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