【摘要】： 從呼吸生理學(xué)的角度來(lái)看，肺是身體的一部分，是維持生命所需氣體的交換場(chǎng)所；從流體力學(xué)的角度來(lái)看肺體又是一個(gè)復(fù)雜的流場(chǎng)。氣體在肺內(nèi)傳輸和擴(kuò)散的研究屬于呼吸生理學(xué)和流體力學(xué)二者的邊緣學(xué)科。本文介紹了肺體的生理結(jié)構(gòu)以及氣體在肺內(nèi)的傳輸和擴(kuò)散過(guò)程，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有幾種數(shù)學(xué)模型的分析后，在Weible肺解剖模型的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化得到肺的一維喇叭口數(shù)學(xué)模型，把氣體在三維空間傳輸和擴(kuò)散問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一維問(wèn)題。論文以一次深呼吸氮清洗實(shí)驗(yàn)為研究基礎(chǔ)，根據(jù)Fick定律和擴(kuò)散對(duì)流定律得出一維一層喇叭口模型內(nèi)氣體傳輸和擴(kuò)散方程，計(jì)算得出的模擬結(jié)果肺泡高坡區(qū)(即第Ⅲ區(qū)域)為一條水平直線，也沒(méi)有明顯的第Ⅳ區(qū)域。 本文依據(jù)J.C.Cruz提出的一維七層肺模型結(jié)構(gòu)，模擬出肺泡高坡區(qū)的梯度，第Ⅳ區(qū)域的一段曲線，并對(duì)其影響因素作了詳細(xì)分析，得出影響第Ⅲ、第Ⅳ區(qū)域的七個(gè)主要因素，并對(duì)其中的氣道閉合和生理無(wú)效腔做了詳細(xì)的計(jì)算，得出的一次深呼吸氮清洗的模擬曲線，較好的與實(shí)驗(yàn)曲線相吻合，尤其在第Ⅳ區(qū)域有了明顯的梯度變化。 論文同時(shí)提出了氣體多次呼吸時(shí)傳輸與擴(kuò)散方程中涉及到氣體和血液中氣體的交換過(guò)程的源項(xiàng)，此外本文還提出了更接近人體的真實(shí)肺體結(jié)構(gòu)三維肺模型結(jié)構(gòu)，并初步得出了其樹(shù)狀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模擬圖，，為氣體在三維肺模型中的傳輸與擴(kuò)散的研究奠定了基礎(chǔ)，也為進(jìn)一步研究氣體在肺內(nèi)的傳輸和擴(kuò)散和肺疾病的臨床診斷提供了重要的參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號(hào)】：R332

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 韓德才;一次深呼吸洗氮的數(shù)學(xué)模擬[J];燕山大學(xué)學(xué)報(bào);2001年01期

本文編號(hào)：2664581