钙离子作为细胞中的一种第二信使,调控着细胞的增殖和代谢等许多生化过程,并参与细胞内与细胞间的信号转导.此外,细胞内钙离子在调节腺体细胞的分泌,神经的传导,卵和精子的受精以及免疫细胞吞噬的过程中也起着重要作用.该文以神经纤维细胞柱状钙离子通道为模型,分析了在无外界刺激情况下,钙离子通道内、外的磁场分布以及在外加磁场作用下,通道内外的磁场产生的变化,钙离子受到不同方向的洛伦兹力的作用,使细胞膜钙通道内的离子运动特性发生改变,产生钙离子的涡流,使得通道钙离子电流密度产生不均匀分布.由于生物电磁效应具有累积作用,所以在长时间外加磁场作用下的内向钙离子电流密度的改变将会影响细胞内的整体钙水平,使得细胞内的钙离子浓度会处于远离正常生理水平的状态,进而改变细胞的各种生理机能.该文研究了外加电场对细胞膜电位以及对钙通道离子电流的作用模式,以细胞内钙振荡的生物机理出发,建立了细胞钙离子转运的物理模型和电路模型,对细胞内钙振荡的双池模型进行改进,建立了外加电磁刺激的情况下,细胞膜电位的变化和细胞钙离子转运的数学模型,运用非线性动力学原理和结构耗散理论进行研究分析,并利用计算机进行钙振荡的模拟仿真.其结论与数学分析和实验结果非常吻合.