Симулятор физиологии человека в условиях энергетического баланса в клетках

Abstract

Для совместимых с IBM персональных компьютеров создан программный симулятор (ПС) комплексных физиологических систем (КФС), обеспечивающих баланс энергии в клетках человека. ПС основан на упрощенных математических моделях (УММ), описывающих статику. В УММ дифференциальные уравнения ранее созданной и опубликованной динамической модели заменены на алгебраические уравнения, описывающие пропорциональные зависимости между константами и переменными состояния КФС. Разработанный на С++ ПС предоставляет пользователю (физиологу) интерфейс, посредством которого выбираются разные комбинации констант и переменных состояния, задаются их значения для вычисления величины среднего артериального давления (САД). Многомерные уравнения содержат коэффициенты, характеризующие чувствительности переменных состояния к изменениям энергетического статуса организма. Заданием численных значений этих коэффициентов также можно имитировать разные статические физиологические режимы организма. Приведены примеры таких вычислений. ПС представляет собой удобную информационную технологию, дополняющую традиционные эмпирические методы в исследованиях физиологии человека.

Для сумісних з IBM персональних комп'ютерів створено програмний симулятор (ПС), заснований на спрощених математичних моделях (УММ) комплексних фізіологічних систем (КФВ), забезпечующих баланс енергії в клітинах людини. Диференціальні рівняння раніше створеного і опублікованій динамічної моделі в УММ замінені на алгебраїчні рівняння, що описують пропорційні залежно між змінними стану КФС. УММ описують лише статику клітинних і багатоклітинних КФС. Розроблений на С ++ ПС надає користувачеві (фізіологові) інтерфейс, за допомогою якого вибираються різні комбінації заданих змінних стану для обчислення величини середнього артеріального тиску (САД). Багатовимірні рівняння містять коефіцієнти, що характеризують чутливости змінних стану до змін енергетичного статусу організму. Завданням чисельних значень цих коефіцієнтів можна імітувати різні статичні фізіологічні режими організму. Наведені приклади таких обчислень. ПС являє собою зручну інформаційну технологію, що доповнює традиційні емпіричні методи досліджень фізіології людини.

For IBM-compatible personal computers, a software simulator (PS) is created, based on simplified mathematical models (UMM) of complex physiological systems (CFS) that provide energy balance in human cells. The differential equations of the previously created and published dynamic model in UMM are replaced by algebraic equations describing the proportional dependences between the variables of the state of the CFS. UMMs describe only the statics of cellular and multicellular CFS. The PS developed in C ++ provides the user (physiologist) with an interface through which different combinations of specified state variables are selected to calculate the mean arterial pressure (SBP). Multidimensional equations contain coefficients characterizing the sensitivity of state variables to changes in the energy status of the organism. By means of numerical values of these coefficients the user can simulate different static physiological regimes of the organism. Examples of such computations are given. PS is a convenient information technology, complementing the traditional empirical methods of human physiology.