一、心脏搏动的动力学特征

心脏是一个相对独立的振荡系统。它的振动具有自律性，不需要外加周期刺激即可形成（切断连接心脏的神经，仍然可观察到心脏搏动）。

心脏自发性振荡的兴奋灶（或起搏点）不止一处，右心房上端的窦房结是心脏的主要振源，而房室交界处的房室结和心室浦肯野纤维是潜在的振荡源。因此，整个心脏可看做是多个独立振子耦合而成的复杂系统，只是在正常情况下，窦房结起着支配作用。

二、正常心脏搏动是一种混沌运动？！

比利时神经生物学家Babloyantz，应用包括功率谱、相图、庞加莱截面、关联维、李雅普诺夫指数和柯氏熵等非线性指标研究了正常人的心电图，认为心脏的运动并不是随机的，而是源于具有混沌性质的确定动力系统。Babloyantz A, Destexhe A .Is the normal heart a periodic oscillator ? [ J] . Biol Cybern , 1988 , 58 :203

   国内学者徐晓红，采用自制的“计算机化心动周期信号混沌分析系统”，研究了264例健康受试者的心动周期信号（R-R间期），利用李雅普诺夫指数，相对分散度，分维数，混沌度来定量表征不稳定性，变化复杂性，自仿射性以及宽带谱特征等，研究发现：心动信号的混沌特征参数随年龄的增加而降低，并且在预测和估计病情的严重性方面是比功率谱参数（如平衡参数Rvh）更为敏感的指标。（徐晓红，心动周期信号的混沌特征分析及应用，中国生物医学工程学报，1999年，18:74-81）

三、小结与展望

大量临床研究表明，突发的心脏病死亡，充血性衰竭，可卡因中毒，新生儿呼吸困难，太空疾病及生理衰老过程．都与搏间间隔动力学正常分形维数的复杂性丧失有关，即都与混沌程度降低有关。

人们自然会问，为什么心脏搏动会显示出混沌的动态特征呢？一种合理的解释是：混沌系统可在十分宽泛的条件下工作，具有高度的适应性和灵活性，这种性质能够使得这些系统可以应付不可预见的多变环境中所出现的种种突然变化。

在应用领域，利用混沌反馈控制方法来控制心脏异常搏动已广泛应用起搏器、复率除颤器的设计之中。1996年，美国科学家Ditto在国际会议上展示了一个心脏复率除颤器的初步产品，它是一个体外混沌控制器，由外部产生的电脉冲对心脏进行强迫控制。德国科学家Pyragas提出了外力反馈和延迟反馈控制法。Ferreira等人则利用延时反馈控制方法应用于一般的心脏起搏器，通过连续扰动，嵌入混沌吸引子来稳定周期轨道。这一系列的控制方法设计和实验，证明了混沌控制在心脏疾病方面的应用前景。

然而，混沌研究在心脏节律控制上的应用仍处在初步探索的阶段，不仅是缺乏精确的数学模型和输入目标函数（或轨道），而且是缺乏强有力的资金支持（投资风险实在是太高），最重要的是缺乏学科交叉的人才和土壤，缺乏能够将混沌与医学概念任意转译的人等等。

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