Накануне Дня науки мы встретились с руководителем проекта, членом-корреспондентом РАН Владимиром МАРХАСИНЫМ, и обсудили первые результаты работы.

— Что представляет собой трехмерная модель сердца, и почему так важна ее разработка?

— Прежде всего нужно заметить, что сердце человека феноменально сложный орган. Это целая планета. Главный мотор сердца — это клетки сердечной мышцы, сами по себе очень сложно устроенные. Они отличаются разнообразием и образуют сложную структуру стенок камер сердца. Их замечательная особенность состоит в том, что в них возникают электрические и механические явления, тесно связанные между собой. Нарушение этих явлений порождает нарушения ритма и способность клеток сокращаться. С точки зрения практики важно понимать электромеханические явления в клетках сердечной мышцы и то, как осуществлять коррекцию этих нарушений. Ввиду исключительной сложности диагностики, прогноза течения заболевания и лечения нужно иметь еще специфические инструменты. Один из таких инструментов — математическая модель. Она позволяет вскрыть связи между различными процессами в клетках сердца, понять, как функционируют эти связи и как обеспечить их коррекцию. Трехмерные модели сердца позволяют количественно описывать молекулярные и клеточные события в клетках сердечной мышцы, пространственно-временную структуру организации этих клеток и в конечном итоге понимать сложнейшее взаимодействие электрических и механических явлений в камерах «мотора».

— Вы рассказали о сложнейшей структуре и функции клеток сердечной мышцы, физико-химических процессах, протекающих в них. Очевидно, что понимание этих процессов важно для практических врачей, соответственно, работать над проектом должны различные специалисты.

— Вы совершенно правы. Проект по сути своей мультидисциплинарен. В нем участвуют физики, математики, физиологи и врачи, и он объединяет специалистов разных институтов УрО РАН: Института иммунологии и физиологии, Института математики и механики им. Н. Н. Красовского, Института механики МГУ, Института сердечно-сосудистой хирургии им. Бакулева (Москва), Гентского университета (Бельгия), а также ряд институтов Уральского федерального университета.

— Существуют ли в мире другие группы, занимающиеся математическим моделированием сердца?

— Да, конечно. В Новой Зеландии, Великобритании, США, Китае, Японии, Франции.

— Тогда имеет ли смысл разрабатывать такие модели в нашей стране, если они уже созданы за рубежом?

— Безусловно. Каждая модель имеет свои особенности, свои подходы. Модель, над которой мы работаем, также имеет свои особенности, открывающие новые возможности для диагностики.

— Какие же?

— Наша конечная цель — построение трехмерных персонифицированных моделей в кардиологии. Они должны быть тесно связаны с данными функциональной диагностики, которые будут введены в модель, после чего она подвергнется специальным испытаниям. В рамках этих тестирований можно оценить энергетические возможности сердца, его способность выполнять работу, развивать мощность, предсказать вероятность нарушения ритма, тип этого нарушения и т. д. Эта важная и перспективная работа, открывающая, как я уже сказал, новые возможности для более точной диагностики и, как следствие, более качественного лечения.

[photo]2437[/photo]