350 rub
Journal Biomedical Radioelectronics №12 for 2011 г.
Article in number:
Imitation of Influence of the Increased Concentration of Dioxide of Carbon on Gasexchange of the Person on the Basis of Mathematical Model Respiratory System
Authors:
T.V. Matjushev, M.V. Dvornikov
Abstract:
The work purpose was working out of a technique of definition and an estimation of physiological reactions of the person in the conditions of influence hypercapniaon the basis of imitating model of respiratory system. For achievement of this purpose following problems have been put and solved: the mathematical model of respiratory system of an organism is developed; programmable the computing algorithm of model is realized on the computer; computing experiment is made. At carrying out of computing experiment it was simulated influences hypercapnia on behaviors of system, and model check on adequacy of model was lead. By model working out the concept of division of physiological system of regulation has been put in a basis of the formalized description on active and passive subsystems of regulation. The model was under construction stage by stage. In the beginning the base biophysical model of system of gas exchange was developed, she was supplemented with following models of components of system: Model of physical and chemical properties of blood and alkaline balance; Model passive regulators gas exchange mechanisms; Model of chemical regulation on which basis properties of full model be considered. At program realization of model, calculations were carried out in the environment of programming MatLab. For the decision of the equations method Runge-Kutta-Fehlberga was used. The character of reactions simulated in computing experiment, coincided with character of physiological reactions in real process. The spent check on adequacy has confirmed that the error of calculations is in limits of an error of imental data.
Pages: 49-58
References
  1. Амосов Н. М., Палец. Б.Л., Агапов Б.Т. и др. Теоретические исследования физиологических систем. Киев: Наукова думка. 1977. 361 с.
  2. Гродинз Ф. Теория регулирования и биологические системы. М.: Мир. 1966. 133 с.
  3. Зильберт А. П.Регионарные функции легких. Петрозаводск: ПГУ. 1973. 280 с.
  4. Матюшев Т. В. Математическая модель пассивных механизмов регуляции респираторной системы организма // Биомедицинская радиоэлектроника. 2010. № 5. С. 26-33.
  5. Матюшев Т.В., Дворников М.В. Математическая модель химической регуляции респираторной системы организма // Биомедицинская радиоэлектроника. 2011. № 9. С.
  6. Матюшев Т. В., Степанов В. К., Дворников М. В., Бухтияров И. В. Математический анализ процесса массопереноса кислорода кровью // Биомедицинская радиоэлектроника. 2009. № 9. C. 21-28.
  7. Матюшев Т. В., Степанов В. К., Дворников М. В., Рыженков С. П. Математический анализ основных закономерностей газового обмена и кислотно-щелочного состояния крови // Клиническая физиология кровообращения. 2008. № 3. С. 74-79.
  8. Степанов В. К. К возможности определения энерготрат по величине минутного объема дыхания и концентрации углекислоты в альвеолярном воздухе // Влияние факторов высотного полета на организм и методы изучения некоторых физиологических функций. М.: ВВС. 1972. С. 42-45.
  9. Штром Р. Теория вероятностей. Математическая статистика, статистический контроль качества: перевод с нем. М.: Мир. 1970. 300 с.