本文關(guān)鍵詞：重力改變對人體心血管循環(huán)系統(tǒng)影響的仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人類航空航天事業(yè)的飛速發(fā)展，在飛行過程中如何為航天員提供舒適健康的工作環(huán)境，提高工作效率已經(jīng)成為各國科研工作者的一致目標。航天飛行過程中面臨的失重/微重力環(huán)境導致人體血液體液重新分布，影響心血管循環(huán)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，危害航天員的舒適健康，阻礙飛行過程中各項工作的有效完成。因此，研究失重/微重力環(huán)境對人體心血管循環(huán)系統(tǒng)各項生理參數(shù)的影響以及重力改變后各參數(shù)的變化規(guī)律，對于預防重力變化引發(fā)的不良影響，保證航天員的舒適健康以及提高各項工作的完成能力具有重要意義。 目前，對人體心血管循環(huán)系統(tǒng)的研究主要分為試驗法以及建模仿真法。試驗法包括直接對人體進行測量和試驗以及通過動物實驗將數(shù)據(jù)外推于人體，二者均受到倫理道德及技術(shù)手段等方面的制約，且耗時耗力。建模仿真方法可以突破上述限制，并且以其靈活有效的特點成為研究心血管循環(huán)系統(tǒng)的重要手段。 本文根據(jù)彈性腔模型理論，在原有心血管循環(huán)系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎上，引入了重力變化對血液靜壓的影響，采用Simulink/Matlab軟件建立了能夠預測重力變化對人體心血管循環(huán)系統(tǒng)影響的仿真模型。模擬了正常重力環(huán)境下人體心血管循環(huán)系統(tǒng)的基本生理參數(shù)，與試驗值比較驗證了模型的準確性；仿真了失重/微重力環(huán)境下各生理參數(shù)的變化規(guī)律，得到失重/微重力環(huán)境下體動脈壓力、左右心室壓力、左心室容積及左右心室血流量的波形與正常重力環(huán)境下基本一致，，重力減小導致舒張壓與收縮壓降低、左右心室壓力升高、左心室容積增大、左右心室血流量增大；預測了重力改變對人體血液動力學參數(shù)的影響，隨著重力增大，平均動脈壓及心率將會升高。 本文是研究重力變化對心血管循環(huán)系統(tǒng)生理參數(shù)影響的初步嘗試，所建立的模型具有運行速度快、仿真結(jié)果精確、適用性廣等優(yōu)點。為進一步研究重力對人體血液分布的影響，建立適用于失重/微重力環(huán)境下的人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型，提高航天飛行過程中人體的熱舒適程度打下了堅實的基礎。
【關(guān)鍵詞】：心血管循環(huán)系統(tǒng) 重力改變 數(shù)學模型 仿真模擬 熱舒適
【學位授予單位】：湖南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R852.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景與研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 心血管循環(huán)系統(tǒng)數(shù)學模型10-12
• 1.2.2 適用于重力變化條件的心血管循環(huán)系統(tǒng)數(shù)學模型12-15
• 1.3 研究課題來源及主要研究內(nèi)容15-17
• 1.3.1 課題來源15-16
• 1.3.2 研究內(nèi)容16-17
• 第二章 基本理論及研究方法17-36
• 2.1 心血管循環(huán)系統(tǒng)的生理知識17-21
• 2.1.1 心臟17-19
• 2.1.2 循環(huán)系統(tǒng)19-21
• 2.2 心血管循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機制21-24
• 2.2.1 神經(jīng)調(diào)節(jié)22-24
• 2.2.2 血容量調(diào)節(jié)24
• 2.3 失重或模擬失重對心血管循環(huán)系統(tǒng)的影響24-25
• 2.4 血液動力學參數(shù)與電學量的類比關(guān)系25-31
• 2.4.1 電流與血液體積流量26-27
• 2.4.2 電壓與血液壓力差27
• 2.4.3 電阻與粘性阻力27-28
• 2.4.4 電容與動脈順應性28-29
• 2.4.5 電感與血液流動慣量29-30
• 2.4.6 電阻抗與血液阻抗30-31
• 2.5 彈性腔模型理論31-34
• 2.5.1 連續(xù)性方程32-33
• 2.5.2 彈性腔模型的基本方程33-34
• 2.6 建模仿真軟件簡介34
• 2.7 本章小結(jié)34-36
• 第三章 心血管循環(huán)系統(tǒng)仿真模型的建立36-54
• 3.1 心臟模塊36-41
• 3.1.1 數(shù)學模型37-41
• 3.1.2 參數(shù)設置41
• 3.2 體循環(huán)模塊41-46
• 3.2.1 數(shù)學模型42-44
• 3.2.2 參數(shù)設置44
• 3.2.3 重力應激作用44-46
• 3.3 肺循環(huán)模塊46-48
• 3.3.1 數(shù)學模型46-48
• 3.4 神經(jīng)控制模塊48-53
• 3.4.1 數(shù)學模型48-51
• 3.4.2 參數(shù)設置51-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第四章 仿真結(jié)果分析54-63
• 4.1 正常重力環(huán)境下心血管基本生理參數(shù)54-58
• 4.2 失重與微重力環(huán)境下心血管基本生理參數(shù)58-61
• 4.3 重力改變對血液動力學參數(shù)的影響61-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 總結(jié)63-64
• 5.2 展望64-65
• 參考文獻65-71
• 攻讀學位期間主要成果71-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 張樂寧,孟慶軍,張立藩,馬進;模擬失重大鼠動脈血管緊張素受體基因表達的研究[J];航天醫(yī)學與醫(yī)學工程;2002年05期

2 劉洋;焦純;張國鵬;張立藩;盧虹冰;;不同角度傾斜對人體心血管系統(tǒng)影響的仿真研究[J];航天醫(yī)學與醫(yī)學工程;2009年02期

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5 胡U

本文編號：442885