The synchronous and proper contraction of cardiomyocytes is essential for the
correct function of the whole heart. Computational models of a cardiac cell may spam
multiple cellular sub-components, scales, and physics. As a result, they are usually
computationally expensive. This work proposes a low-cost model to simulate the cardiac
myocyte’s electromechanics. The modeling of action potential and active force is performed
via a system of six ordinary differential equations. Cardiac myocyte’s deformation that
considers details of its geometry is captured using a mass-spring system. The mathematical
model is integrated in time using Verlet’s method to obtain the position, velocity, and
acceleration of each discretized point of the single cardiac myocyte. Our numerical results
show that the obtained action potential, contraction, and deformation reproduces very
well physiological data. Therefore, the low-cost mathematical model proposed here can be
used as an essential tool for the correct characterization of cardiac electromechanicsA sincronia correta e adequada dos cardiomiócitos é essencial para o funcionamento
correto do coração como um todo. Modelos computacionais de células cardíacas podem
utilizar múltiplos sub-componentes celulares, além de escalas e físicas diferentes. Como
resultado, eles frequentemente são custosos computacionalmente. Este trabalho propõe um
modelo de baixo custo computacional para simular a eletromecânica dessas células, que são
utilizados para o estudo da relação entre várias doenças cardíacas e suas causas mecânicas,
elétricas e químicas, a nível celular. A modelagem do PA e força ativa é feita através de
um sistema de seis Equações Diferenciais Ordinárias. Para a modelagem mecânica, foi
proposta a utilização de sistema massa mola (SMM) e a resolução do modelo matemático
através do Método de Verlet, para obtenção de posição, velocidade e aceleração das massas
ao longo do tempo. Os resultados numéricos mostram que o PA, contração e deformação
obtidos reproduzem muito bem dados fisiológicos disponíveis. Portanto, o modelo de baixo
custo computacional aqui proposto pode ser usado como uma ferramenta essencial para a
caracterização correta da eletromecânica cardíaca, em particular em problemas de larga
escala a nível de tecido
