Гидродинамическая и электрическая модели периферийного кровообращения

В зависимости от нагрузок динамика кровотока может быть описана с помощью гидродинамической модели периферийного кровообращения (рис. 9.4). На участке конечности моделируется разветвление потока крови в капиллярах и его воссоединение в венах.

Рис. 9.4. Гидродинамическая модель периферийного кровообращения:

У, 2, 3 — артериальная, капиллярная и венозная части соответственно Основные характеристики гидродинамической модели: p_K(t) — давление крови на входе системы; /_ь /₂ — импедансы артериальной и венозной частей кровеносной системы; У (/), V₂(t) — объемы крови в артериальной и венозной частях в зависимости от времени /.

Рис. 9.5. Электрическая модель периферийного кровообращения.

Для количественного описания динамики кровотока более удобно использовать не гидродинамическую, а электрическую модель (рис. 9.5).

Систему периферийного кровообращения рассматривают как неоднородную электрическую цепь (рис. 9.6), каждая часть которой характеризуется своим значением проводимости. Считается, что эквивалентная проводимость электрического аналога описывается двумя компонентами: резистивным (К) и емкостным ©.

Несмотря на сравнительную простоту, электрическая модель достаточно содержательна и информативна. Переменные модели.

Рис. 9.6. Электрическая модель периферийного кровообращения с резистивным и емкостным компонентами.

описывают основные функциональные особенности динамики периферийного кровообращения. Включать в данную модель более мелкие составляющие не имеет смысла, в частности потому, что параметры подсистем низкого уровня невозможно измерить.

Выше были описаны модели, построенные на механических и электрических аналогах реальных объектов. Например, применялось отображение основной характеристики гидродинамической модели — давления — на характеристику электрической модели — напряжение. С помощью электрической модели периферийного кровообращения можно диагностировать такие патологии, как, например, атеросклероз (нарушение проводимости сосудов).

Известны и более сложные модели биообъектов, к числу которых относят модели динамики популяций (см. гл. 4), мультикомпартментные фармакокинетические модели, модели функционирования физиологических систем и т. д. В качестве одного из примеров рассмотрена модель гуморальной регуляции содержания уровня глюкозы в тканях организма человека.