Disentangling the Mechanisms of Coronary Blood Flow Regulation through Multi-scale Modeling

通过多尺度建模阐明冠状动脉血流调节机制

基本信息

  • 批准号:
    10592338
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 65.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-03-15 至 2026-02-28
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Disentangling the Mechanisms of Coronary Blood Flow Regulation through Multi-scale Modeling The coronary circulation is regulated by numerous mechanisms that precisely modulate myocardial perfusion to ensure that myocardial oxygen delivery (supply) is adequate to meet the metabolic requirements for ATP production (demand). This balance between coronary blood flow and myocardial oxygen consumption (MVO2) is preserved over a variety of patho-physiologic perturbations, including critical reductions in perfusion pressure which occur distal to sites of atherosclerotic stenosis. The innate ability of the coronary circulation to maintain blood flow constant as driving pressures are reduced to values as low as 40-60 mmHg is an essential phenomenon that mitigates hypoperfusion, cardiac dysfunction, and overt ischemic injury. Despite the crucial nature of this intrinsic response, understanding the mechanisms responsible for coronary pressure-flow autoregulation remains one of the most fundamental questions in the coronary field today. The most prominent theories to explain coronary autoregulatory behavior are the local metabolic and myogenic hypotheses. However, given that these pathways share common end-effector pathways and microvascular responses, differ transmurally across layers of the myocardium, and are influenced by structural and contractile properties of the myocardium, our knowledge remains rather phenomenological. The primary goal of this proposal is to address this deficit through computational and experimental studies to build, test, and refine competing hypotheses for the metabolic mechanism in the context of a multi-scale model of coronary flow regulation. Our approach builds on our recent efforts with constrained mixture theory models and in vivo assessment of coronary pressure at zero-flow (Pzf), an index of underlying myogenic tone. Applying this experimental and modeling framework to test and refine hypotheses regarding pathologically over-active myogenic response in coronary microvascular dysfunction associated with obesity will provide further insight into short- vs. long-term impact of microvascular adaptions in health and disease.
通过多尺度建模来解开冠状动脉流动调节的机制 冠状动脉循环受许多机制的调节,这些机制精确调节心肌灌注 确保心肌氧(供应)足以满足ATP的代谢要求 生产(需求)。冠状动脉血流与心肌氧的消耗之间的平衡(MVO2) 保留在多种病态生理学扰动中,包括灌注的临界减少 距离动脉粥样硬化狭窄部位远端发生的压力。冠状动脉循环的先天能力 保持血流恒定,因为驾驶压力降低到低至40-60 mmHg是必不可少的 减轻灌注不足,心脏功能障碍和明显缺血性损伤的现象。尽管至关重要 这种内在响应的性质,了解负责冠状动脉压力的机制 自动调节仍然是当今冠状动脉领域中最根本的问题之一。 解释冠状动脉自动调节行为的最突出的理论是局部代谢和肌原性 假设。但是,鉴于这些途径共享常见的最终效应途径和微血管 反应在心肌的层间经传播,并受结构和收缩的影响 心肌的特性,我们的知识仍然相当现象。这个主要目标 建议是通过计算和实验研究来解决这一赤字,以建立,测试和完善 在多尺度模型的冠状动脉流程中,代谢机制的竞争假设 规定。我们的方法是基于我们最近通过有限的混合理论模型和体内的努力来建立的 评估零流量(PZF)的冠状动脉压力,这是基础肌吻合的指数。应用此 实验和建模框架,以测试和完善有关病理过度活跃的假设 与肥胖相关的冠状动脉微血管功能障碍中的肌源性反应将提供进一步的见解 短期与微血管适应对健康和疾病的长期影响。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

DANIEL A BEARD其他文献

DANIEL A BEARD的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('DANIEL A BEARD', 18)}}的其他基金

Systems and Integrative Biology Training Program
系统和综合生物学培训计划
  • 批准号:
    10714106
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
Computational systems analysis of cardiac mechanical-energetic coupling in heart disease
心脏病中心脏机械-能量耦合的计算系统分析
  • 批准号:
    10094080
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
Computational systems analysis of cardiac mechanical-energetic coupling in heart disease
心脏病中心脏机械-能量耦合的计算系统分析
  • 批准号:
    10376181
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
Multi-scale systems analysis of blood pressure control and hypertension
血压控制和高血压的多尺度系统分析
  • 批准号:
    10117280
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
Multi-scale modeling to predict and refine genotype-to-phenotype relationships in mammals
用于预测和完善哺乳动物基因型与表型关系的多尺度建模
  • 批准号:
    9789879
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
Coronary Blood Flow: Integrated Theory and Experiments
冠状动脉血流:理论与实验相结合
  • 批准号:
    8803070
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
Coronary Blood Flow: Integrated Theory and Experiments
冠状动脉血流:理论与实验相结合
  • 批准号:
    9457478
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
Coronary Blood Flow: Integrated Theory and Experiments
冠状动脉血流:理论与实验相结合
  • 批准号:
    8731967
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
Mechanisms of Metabolic Dysfunction in Type 2 Diabetes
2 型糖尿病代谢功能障碍的机制
  • 批准号:
    9033896
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
Mechanisms of Metabolic Dysfunction in Type 2 Diabetes
2 型糖尿病代谢功能障碍的机制
  • 批准号:
    8271621
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Therapeutic Agent for Rapid Reversal of Methamphetamine Intoxication
快速逆转甲基苯丙胺中毒的治疗剂
  • 批准号:
    10425422
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
Therapeutic Agent for Rapid Reversal of Methamphetamine Intoxication
快速逆转甲基苯丙胺中毒的治疗剂
  • 批准号:
    10267771
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
MicroRNA Control of Dilated Cardiomyopathy
MicroRNA 控制扩张型心肌病
  • 批准号:
    9173372
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
Beta adrenergic receptor resensitization in asthma
哮喘中的β肾上腺素能受体再敏化
  • 批准号:
    9205534
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
MicroRNA Control of Dilated Cardiomyopathy
MicroRNA 控制扩张型心肌病
  • 批准号:
    9278284
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 65.47万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了