Разработаны математические модели электромеханической функции кардиомиоцитов и простейших механически неоднородных миокардиальных систем - мышечных дуплетов. На этих моделях исследован вклад механоэлектрических обратных связей в сократительную активность миокарда в норме и при патологии. В частности, воспроизведено и объяснено влияние механических условий сокращения на форму и длительность потенциалов действия. Под этим углом зрения проанализированы разные виды механической неоднородности миокарда и установлено, что она может играть как позитивную, так и негативную роль в зависимости от распределения неоднородных свойств и последовательности активации элементов системы. С помощью тех же моделей изучен вклад механических факторов в аритмогенез при кальциевой перегрузке кардиомиоцитов, вызванной ослаблением натрий-калиевого насоса и намечены пути коррекции их сократительной функции при этих нарушениях.