本论文的主要研究内容为子宫如何自发性地产生周期性的宫缩活动。子宫是一个非常特殊的生物器官,大多数情况下它都处于静息状态,不具有任何自发的周期性活动。然而到了怀孕后期,它却能自发地产生快速的、强有力的收缩。通过本论文的研究,我们提出子宫中自发振荡行为来源的一种理论解释,以及它如何从初期的非同步态向同步态过渡的物理机制。解剖学实验表明,子宫中不存在起搏细胞（pacemaker cell）。子宫壁是一个异质系统,其中包含多种不同的细胞：可激发性（excitable）的抽细胞及纯被动性（passive）连接组织。实验表明,1)这两种细胞都不能独立地产生周期性的自发振荡；2)它们之间的电耦合强度（electrical coupling）在临近分娩时急剧增加。基于这些实验现象,我们提出子宫自发性振荡行为来源于两者相间的电耦合作用的假设。在本论文中,我们首先建立一系列描述子宫肌细胞电生理活动的数学模型,并用它构建一个基于子宫壁细胞结构的二维的子宫模型：被动态细胞随机地散布在一个由肌细胞构成的规则网格上。每个肌细胞不但与其周围的其他肌细胞进行电耦合作用,还与处在该节点上的被动态细胞进行相互作用。因此,怀孕过程的进行可表现为描述系统的肌细胞间的耦合强度及肌细胞与被动态间耦合强度的增加。不管是应用基于已知子宫肌细胞电生理特性的Hodgkin-Huxley型的肌细胞模型,还是一般的描述可激发性细胞的FitzHugh-Nagumo模型,我们的数值实验都表明,通过增加细胞间的耦合强度,系统不但可以产生自发的振荡行为,而且还能最终达到系统中所有细胞同步振荡的状态。我们通过数值方法研究了系统从静息态向同步态转变的机制,并且给出了半解析性的理论解释。我们的数值实验还重现了在体外（in-vitro）生物实验中观察到的子宫中动作电位传播的不规则斑图以及动作电位的爆发性（bursting）现象.