重力改變對人體心血管循環(huán)系統(tǒng)影響的仿真研究.pdf

1、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

2、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(chǔ)上，引入了重力變化對血液靜壓的影響，采用 Simulink/Mat

3、lab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