Симулятор механизмов срочной регуляции гемодинамики человека

Abstract

Создан программный симулятор (ПС) физиологических механизмов срочной регуляции гемодинамики человека. ПС основан на математической модели (ММ), описывающей рефлексы, источником информации, расположенных в правом желудочке сердца, в дуге аорты и в каротидных синусах механорецепторы. В качестве объекта управления (ОУ) используется ранее разработанная модель неуправляемой сердечно-сосудистой системы с пульсирующим сердцем. В ММ мишень регуляторных воздействий – длительность сердечного цикла, жесткость и ненапряженный объем сосудистых участков тела. Комплекс ММ и ОУ реализован на С++. Ориентированный на физиолога интерфейс предоставляет ему возможность включения/выключения любого из рефлексов, проведения тестовых исследований (в том числе имитацию дозированной кровопотери или переливания крови). ПС пока функционирует автономно. В дальнейшем, после моделирования также эндокринных физиологических механизмов долговременного влияния на гемодинамику, ПС станет виртуальным средством для исследований комплексных механизмов оптимизации гемодинамики человека.

Створено програмний симулятор (ПС) фізіологічних механізмів термінової регуляції гемодинаміки людини. ПС заснований на математичній моделі (ММ), яка описує рефлекси, джерелом інформації в яких є розташовані в правому шлуночку серця, в дузі аорти і в каротидних синусах механорецептори. Як об'єкт управління (ОУ) використовується раніше розроблена модель некерованою серцево-судинної системи з пульсуючим серцем. В ММ мішенню регуляторних впливів є тривалість серцевого циклу, жорсткість і ненаголошений обсяг судинних ділянок тіла. Комплекс ММ і ОУ реалізований на С++. Орієнтований на фізіолога інтерфейс надає йому можливість включення / вимикання будь-якого з рефлексів, проведення тестових досліджень (в тому числі імітацію дозованої крововтрати або переливання крові). ПС поки функціонує автономно. Надалі, після моделювання також ендокринних фізіологічних механізмів довгострокового впливу на гемодинаміку, ПС стане віртуальним засобом для досліджень комплексних механізмів оптимізації гемодинаміки людини.

A software simulator (SS) of the physiological mechanisms that provide the acute control of human hemodynamics is created. SS is based on a mathematical model (MM) describing reflexes, the source of information in which are mechanoreceptors located in the right ventricle of the heart, in the aortic arch and in the carotid sinuses. A previously developed model of an uncontrollable cardiovascular system with a pulsating heart is used as an object of control (OC). In MM, the duration of the cardiac cycle, the rigidity and the unstressed volume of the vascular areas of the body are the target of regulatory actions. MM and OC are realized in C++. Oriented to the physiologist, the interface provides him / her with the ability to turn on / off any of the reflexes, to conduct test studies (including imitation of dosed blood loss or blood transfusion). SS is still functions autonomously. Subsequently, after modeling also endocrine physiological mechanisms of long-term effects on hemodynamics, SS will become a virtual tool for research of complex mechanisms that optimize human hemodynamics.