Рассмотрена задача моделирования структуры дыхательной системы человека для предсказания изменения физиологических параметров при различных методах механического воздейст- вия в виде управляемого сопротивления в дыхательном контуре. Разработанный комплекс математиче- ских моделей включает в себя: уравнения массового расхода и скорости массопереноса в легочных кана- лах при разветвлении воздухоносных путей по принципу правильной дихотомии; уравнения динамики дыхательной мускулатуры, основанные на перемещении стенки цилиндра в радиальном и осевом на- правлении; специальные функции, обеспечивающие автоматическое включение и выключение мышц при достижении лёгкими в процессе выдоха/вдоха минимального и максимального заданного объёма. Приведены результаты численного моделирования функционирования сложного биотехнического комплекса «аппаратура корректирующего воздействия – дыхательная система человека» в виде графиков давления и объемного расхода по генерациям легких в разных режимах задания сопротивления в дыха- тельном контуре. Полученные результаты качественно и количественно отражают биомеханику ряда процессов, сопровождающих дыхание. Разработанный комплекс связанных математических моделей позволяет выполнять уточнённое многопараметрическое моделирование динамики функционирования сложной биотехнической системы «аппаратура корректирующего воздействия – дыхательная система человека», что дает возможность реа- лизовывать оптимальные алгоритмы управления исполнительными устройствами в различных комплек- сах на основе прогнозирования изменения состояния дыхательной системы.
массовый расход, объемный расход, автоматическое управление работой мус- кулатуры, воздухоносные пути, изменение давления, правильная дихотомия, дыхательные тренажеры.
1. Гриппи М.А. Патофизиология легких. 3-е изд., испр. М.; СПб: «Издательство БИНОМ»- «Невский Диалект», 2001. 318 с.
2. Ивахно Н.В., Анцибор С.В. Параметрический анализ характеристик дыхания при реализации релейного режима воздействия // Известия ТулГУ: технические науки. 2015. № 5. С. 78-84.
3. Ивахно Н.В., Канунникова А.С., Федоров С.С. Математическое моделирование процессов в дыхательной системе человека // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2015. №2. Публикация 1-3. URL: http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2015-2/5179.pdf (дата обращения: 26.05.2015). DOI:https://doi.org/10.12737/11436
4. Ивахно Н.В. Обобщенная структура комплексов интеллектуального тренажерного воздействия на дыхательную систему // Известия Тульского государственного университета. Серия. Технические науки. 2014. №11 (81). С. 110-114.
5. Интенсивная терапия. Реанимация. Первая помощь: Учебное пособие. Под ред. В.Д. Малышева. М.: Медицина. 2000. 464 с.:
6. Калманова Е.Н., Айсанов З.Р. Исследование респираторной функции и функциональный диагноз в пульмонологии // Русский медицинский журнал. 2000. Т.8, №12. С. 54-57.
7. Полушкина Н.Н. Диагностический справочник пульмонолога. М.: АСТ, 2007. 671 с.
8. Руководство по анестезиологии и реаниматологии. Под ред. Ю.С. Полушина. Санкт-Петербург, 2004. 919 с.
9. Федоров С.Ю., Цкипури Ю.И., Хадарцев В.А. Тренировка дыхательной мускулатуры // Вестник новых медицинских технологий. 2009. Т.14, № 2. С.154-156.
10. Хадарцев А.А., Гонтарев С.Н., Агасаров Л.Г. Восстановительная медицина. Монография. Под редакцией Хадарцева А.А., Гонтарева С.Н., Агасарова Л.Г. Тула: Издательство ТулГУ- Белгород, 2011. Том IV. 204 с.
