Розрахунок параметрів функціональної системи дихання для оптимізації вибору режимів штучної вентиляції легенів

• Date: 2023
• Main Authors: Aralova, Nataliya, Radziejowski, Paweł, Radziejowska, Maria
• Format: Article
• Language: Ukrainian
• Published: V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine 2023
• Subjects: математична модель функціональної системи дихання; штучна вентиляція легенів; самоорганізація системи дихання; повітроносні шляхи; важкий перебіг COVID-19
• Online Access: https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/81
• Journal Title: Problems of Control and Informatics

Різноманітні процеси, що відбуваються в організмі, є керованими, тобто їхній стан визначається в залежності від конкретного впливу на них керуючої сторони. При цьому природним є намагання вибрати оптимальний керуючий вплив, найкращий у порівнянні з іншими можливими способами керування. Зрозуміло, що живому організму для оптимізації вибору керуючого впливу необхідно здійснити імітацію на математичній моделі, яка дозволила б у режимі реального часу імітувати збурення і прогнозувати функціональний стан організму внаслідок цих збурень. Це стосується, зокрема, прогнозування реакції функціональних систем організму при вірусному захворюванні. У роботі узагальнено математичну модель функціональної системи дихання, яка враховувала б різний характер руху повітря в повітроносних шляхах (ламінарний, турбулентний, змішаний). Складовими частинами моделі є моделі транспортування респіраторних газів у повітроносних шляхах, альвеолярному просторі, крові легеневих капілярів, артеріальній крові, крові тканинних капілярів, тканинах і змішаній венозній крові та самоорганізації системи дихання та кровообігу. Запропонована обчислювальна процедура може бути застосована з урахуванням масиву індивідуальних даних для вибору режимів штучної вентиляції легенів у разі важкого перебігу COVID-19.