Система транспорта кислорода : Оптимизационно-технический подход и математическое моделирование

Система транспорта кислорода : Оптимизационно-технический подход и математическое моделирование

Автор: Бухаров, Игорь Борисович

Шифр специальности: 05.13.18

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2002

Место защиты: Москва

Количество страниц: 422 с. ил

Артикул: 2300089

Автор: Бухаров, Игорь Борисович

Стоимость: 250 руб.

Система транспорта кислорода : Оптимизационно-технический подход и математическое моделирование  Система транспорта кислорода : Оптимизационно-технический подход и математическое моделирование 

ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Система кровообращения
1.1.1. Оптимальная нагнетательная функция левого желудочка
1.1.2. Оптимальный легочный импеданс изолированного правого желудочка
1.1.3. Оптимальный ударный объем изолированного
левого желудочка
1.1.4. Оптимальное общее периферическое сопротивление сосудов для изолированного левого желудочка
1.1.5. Оптимальные величины конечнодиастолического объема и артериальной нагрузки изолированного левого желудочка
1.1.6. Оптимальное общее периферическое сопротивление сосудов для левого желудочка i i
1.2. Система кроветворения.
1.3. Система внешнего дыхания.
1.3.1. Критерий минимума механической мощности,
развиваемой дыхательными мышцами.
1.3.1.1. Оптимальная частота дыхания
1.3.1.2. Оптимальный объем мертвого пространства легких
1.3.1.3. Оптимальная зависимость расхода воздуха от времени.
1.3.1.4. Оптимальный расход воздуха при активном выдохе
1.3.1.5. Оптимальная функциональная остаточная емкость
легких.
1.3.1.6 Оптимальное соотношение длительности вдоха и
выдоха
1.3.2. Критерий минимума мощности, потребляемой дыхательными мышцами
1.3.2.1. Мощность, потребляемая дыхательными мышцами
1.3.2.2. Зависимость мощности, потребляемой дыхательными мьищами, от функциональных параметров системы внешнего дыхания
1.3.2.3. Коэффициент полезного действия дыхательных мышц.
1.3.2.4. Оптимальные величины объема мертвого пространства легких, частоты дыхания и соотношения длительности вдоха и выдоха.
1.3.3. Критерий минимума производства энтропии в
легких ПО
1.3.4. Неэнергетические критерии оптимальности.
1.3.4.1. Критерий минимума силы, развиваемой дыхательными мышцами
1.3.4.2. Критерий минимума среднего квадрата скорости изменения расхода воздуха
1.3.4.3. Комбинированный критерий оптимальности
1.3.5. Сравнение различных критериев оптимальности
1.4. Принцип оптимальности и общий критерий биологической оптимальности .
1.4.1. Принцип оптимальности .
1.4.2. Общий критерий биологической оптимальности
1.5. Постановка цели и задач исследования
ВЫВОДЫ.
Глава 2. КРИТЕРИИ ОПТИМАЛЬНОСТИ СТАЦИОНАРНОГО
ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТА КИСЛОРОДА
2.1. Энергетический критерий оптимальности
2.2. Критерии оптимальности в биомеханике .
2.2.1. Энергетический критерий.
2.2.2. Критерий Фишера .
ВЫВОДЫ.
Глава 3. ЭНЕРГЕТИКА СИСТЕМЫ ТРАНСШРТА КИСЛОРОДА.
3.1. Энергетика сердца .
3.1.1. Механическая работа сердца.
3.1.2. Коэффициент полезного действия миокарда
3.1.3. Мощность, потребляемая сердцем
3.1.3.1. Определение кислородного потребления миокарда
на основе индексов сократимости
3.1.3.2. Зависимость мощности, потребляемой сердцем, от функциональных параметров системы транспорта кислорода
3.2. Энергетика кроветворения
3.3. Энергетика легких .
3.4. Энергетика локомоторного аппарата.
Глава 4. ДИФФУЗИЯ КИСЛОРОДА В ЛЕГКИХ И СЕРДЦЕ
4.1. Площадь поверхности альвеолярнокапиллярной мембраны
4.2. Диффузионная способность легких
4.3. Уравнение диффузии кислорода в легочном
капилляре .
4.4. Распределение парциального давления кислорода
по длине легочного капилляра .
4.5. Кинетика оксигенации гемоглобина
4.6. Распределение парциального давления кислорода по длине легочного капилляра с учетом кинетики оксигенации гемоглобина .
4.7. Влияние кинетики оксигенации гемоглобина на диффузионную способность легких .
4.8. Изменение диффузионной способности легких
в различных физиологических состояниях .
4.9. Гемодинамический механизм регуляции диффузионной способности легких .
4 Зависимость легочной вентиляции от функциональных параметров системы транспорта кислорода
4 Диффузия кислорода в миокарде
. Основные факторы, влияющие на транспорт кислорода
в миокарде .
. Уравнение диффузии кислорода в тканевом цилиндре
. Гемоданамический механизм нарушений микроциркуляции миокарда .
. Парциальное давление кислорода в коронарной венозной крови и зоны гепоксии миокарда .
ВЫВОДЫ
Глава 5. ОПТИМАЛЬНАЯ СТРУКГУРНОФУНЩЮНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ
5.1. Энергетический критерий оптимальности.
5.2. Оптимальная структура артериальной системы
5.3. Сравнение результатов модели с экспериментальными данными
5.4. Влияние энергетики гладких мышц сосудистых стенок .
5.4.1. Мощность, потребляемая гладкими мадцами сосудистых стенок
5.4.2. Коэффициент полезного действия гладких мыпц
5.4.3. Оптимальный объем крови в сосудах генераций
. Оптимальное артериальное давление и объем крови
в норме и гиподинамии невесомость, длительный
постельный режим .
ВЫВОДЫ.
Глава 6. СТАЦИОНАРНОЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ
ТРАНСПОРТА КИСЛОРОДА
6.1. Классификация параметров системы транспорта кислорода. 2О
6.2. Число степеней свободы системы транспорта
кислорода .
6.2.1. Уравнения связи, следующие из законов сохранения .
6.2.2. Уравнения связи, описывающие диффузионные
процессы.
6.3. Стационарное функциональное состояние системы транспорта кислорода с одной степенью свободы концентрация эритроцитов
6.4. Стационарное функциональное состояние системы транспорта кислорода с двумя степенями свободы концентрация эритроцитов и парциальное давление кислорода в артериальной крови
6.5. Стационарное функциональное состояние системы транспорта кислорода с тремя степенями свободы концентрация эритроцитов, парциальные давления кислорода в артериальной и венозной крови
6.6. Стационарное функциональное состояние системы транспорта кислорода с четырьмя степенями свободы концентрация эритроцитов, парциальные давления кислорода в артериальной и венозной крови и число открытых легочных капилляров
6.7. Стационарное функциональное состояние системы транспорта кислорода при гипероксии
Глава 7. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТА КИСЛОРОДА ПРИ ХРОНИЧЕСКИХ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ
7.1. Функциональное состояние системы транспорта кислорода при хронической артериальной гипертензии.
7.1.1. Гемодинамическая классификация артериальной гипертензии.
7.1.2. Гиперкинетический вариант артериальной гипертензии
7.1.3. Гипокинетический вариант артериальной гипертензии .
7.2. функциональное состояние системы транспорта кислорода при хроническом гипертиреозе
7.3. функциональное состояние системы транспорта кислорода при хронической анемии .
7.4. Функциональное состояние системы транспорта кислорода при хроническом пневмосклерозе асбестоз, силикоз, легочный фиброз .
ВЫВОДИ.
Глава 8. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТА КИСЛОРОДА ПРИ УСТАНОВИВШЕЙСЯ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ.
8.1. Энергетический критерий оптимальности.
8.2. Коэффициент полезного действия скелетных
8.2.1. Определение коэффициента полезного действия скелетных мшц на основе данных об энергетическом метаболизме
8.2.2. Определение коэффициента полезного действия скелетных мшц на основе анализа динамики движений
8.3. Потери мощности в скелетных мышцах
8.4. Оптимальные функциональные параметры системы транспорта кислорода .
ВЫВОДЫ.
Глава 9. СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ
МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ.
9.1. Энергетический критерий оптимальности
9.2. Затраты мощности в артериальных сосудах
9.3. Затраты мощности в терминальных артериолах
9.4. Затраты мощности в капиллярах
9.5. Оптимальные структурные параметры системы
микроциркуляции.
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Общее периферическое сопротивление сосу
дов артериальной системы задавалось. Кпд сердца определялся как отношение внешней работы к потреблению кислорода. С другой стороны, оптимизационные модели артериальной системы основывались на критерии минимума затрат мощности на перфузию. В модели i артериальная система включала инерционный элемент, а критерий оптимальности соде сжал интеграл от квадрата давления крови в корне аорты в дополнение к внешней работе сердца. Рд . ПРИХОДЯЩИЙСЯ На ВТОРУЮ ПОЛОВИНУ фазы ВЫЗрОСа. Т. И i , , i. П., i . ЛИШЬ систолическую фазу сокращения сердца. Таким образом, i , т. РА РАе 1. Ао и подбирали так, чтобы кровоток в аорте в конце фазы выброса был равен нулю. Продолжительность цикла сокращения задавалась. Если фиксировать , то формулировка оптимизационной проблемы та же, что у i , т. Теоретические кривые кровотока В аорте У i , Т. Т. определили величину внешней работы левого желудочка для различных форм кривых кровотока. Сравнивались кривые трехугольной формы с различным положением максимума кровотока. Условие 1. Пуазейля. Кровоток с максимумом в середине фазы выброса соответствовал максимальной внешней работе. Эти выводы неточны, так как сравнение проводилось не при одном и том же уровне систолического давления. Расчеты показывают, что среднее систолическое давление ниже для концевого максимума мм рт. Для получения нулевого начального кровотока, i , т. Результаты этих исследований трудно оценить, поскольку сделанные предположения детально не обсуждались. В модели iv . Однако, входящая в их критерий оптимальности контрактильная энергия, в действительности, не являлась индексом контрактильности миокарда i М, , . V. i. Ударный объем, частота сокращений и продолжительность фазы выброса задавались. Примененный ими комбинированный критерий оптимальности основывался на условии минимума потребления кислорода левым желудочком за удар и исключении чрезмерно больших сил, действующих на кровь в направлении ее движения через аортальный клапан. Теоретические результаты согласуются с экспериментальными данными о влиянии изменений артериальной нагрузки на характер кривой кровотока. Оптимизационная проблема заключалась в нахождении индекса контрактильности миокарда, минимизирующим кислородное потребление за удар для заданных внешней работы, ударного объема и продолжительности фазы выброса. Для заданной внешней работы минимальное потребление кислорода сердцем означает максимальный кпд. Таким образом, полученные теоретические результаты н. Т., i , i , i , i , i , позволяют объяснить некоторые существенные особенности функции левого желудочка на основе критерия минимума энергетических затрат. Вопрос об оптимальном легочном импедансе правого желудочка был впервые поставлен i . Р V кривой правого желудочка аналогично руа индексу левого желудочка. Как известно, этот индекс линейно связан с кислородным потреблением левого желудочка за удар виза н. Нагнетательная функция правого желудочка определялась эмпирической зависимостью р гУ, Ю р давление, V объем, время для изолированного правого желудочка. I, соединенных последовательно с артериальной нагрузкой упругий резервуар, соединенный параллельно с общим периферическим сопротивлением сосудов малого круга кровообращения ир . Ударный объем У8 и среднее давление крови в легочной артерии Ррд задавались, исходя из значений конечнодиастолического объема уе1 и пда Различных с , I и . Энергетически оптимальная величина оказалась близкой к наблюдаемой. По мнению авторов, проблемы оптимизации типа генератора давления для заданной артериальной нагрузки и артериальной нагрузки для заданного типа генератора давления эквивалентны. На самом деле, они лишь попытались найти оптимальные величины параметров артериальной натрузки для заданной нагнетательной функции левого желудочка. Во многих оптимизационных моделях кровообращения используется концепция эффективной упругой податливости артериальной системы Бипачга К. МапЬан И. Ь., ВигкЬоГГ В. К., Артериальная система большого круга кровообращения представлена в виде четырехэлементной модели рис. РА о4
I ч ах , 1.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.425, запросов: 244