微循環(huán)代謝性調(diào)節(jié)模擬系統(tǒng)及其應(yīng)用研究.pdf

1、循環(huán)系統(tǒng)由心臟和輸送血液至全身的各級(jí)血管組成，其末梢微血管是唯一進(jìn)行代謝物質(zhì)交換的場(chǎng)所，為機(jī)體各器官提供營養(yǎng)物質(zhì)，氧氣及置換代謝產(chǎn)物CO2等，并傳送出體外。微循環(huán)調(diào)節(jié)是循環(huán)系統(tǒng)主要的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之一，作為其主要作用方式的代謝性調(diào)節(jié)在微循環(huán)調(diào)節(jié)中占有75％以上的調(diào)節(jié)功能。雖然微循環(huán)代謝性調(diào)節(jié)的很多基本現(xiàn)象過去有過研究，對(duì)其結(jié)構(gòu)及其調(diào)節(jié)行為有了較深刻的了解，但其精確的運(yùn)行機(jī)制仍然未被闡明。同時(shí)，限于目前的檢測(cè)技術(shù)水平，通過活體實(shí)驗(yàn)研究的方法來闡

2、明這一機(jī)制依然有很多的困難。基于這一狀況，本研究依據(jù)在微循環(huán)代謝性調(diào)節(jié)方面的新的理論模型，探討通過計(jì)算機(jī)模擬建立機(jī)體的微循環(huán)模擬系統(tǒng)，并為此構(gòu)建離散化的代謝性調(diào)節(jié)理論模式，以計(jì)算機(jī)模擬方法對(duì)微循環(huán)的代謝性調(diào)節(jié)機(jī)制及其應(yīng)用問題進(jìn)行了研究。在本文中主要通過以下幾個(gè)方面工作開展本課題的研究。 一、研究的背景及研究對(duì)象相關(guān)的認(rèn)知現(xiàn)狀與基礎(chǔ)知識(shí)的梳理。主要介紹微循環(huán)的基本組成和功能，詳細(xì)說明微循環(huán)調(diào)節(jié)運(yùn)作方式以及微循環(huán)的調(diào)節(jié)機(jī)制，著重關(guān)注

3、代謝性調(diào)節(jié)運(yùn)作方式。從生物化學(xué)角度闡述迄今所了解的代謝性調(diào)節(jié)作用機(jī)制，并討論影響代謝性調(diào)節(jié)的物質(zhì)和因素，提出了微循環(huán)調(diào)節(jié)理論與實(shí)踐方面存在著的問題。 二、在微循環(huán)代謝性調(diào)節(jié)方面的新的理論模型的基礎(chǔ)上，關(guān)注特定組織內(nèi)毛細(xì)血管均布的區(qū)域中，由于體內(nèi)或體外的環(huán)境條件影響，使得機(jī)體的代謝狀態(tài)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生較大變化時(shí)，毛細(xì)血管的代謝性調(diào)節(jié)狀態(tài)的離散化表達(dá)，建立了微循環(huán)代謝過程中毛細(xì)血管開閉狀態(tài)與毛細(xì)血管開放率以及開閉頻率之間的關(guān)系模型，為

4、這一條件下計(jì)算機(jī)模擬微循環(huán)系統(tǒng)確立了模擬分析基礎(chǔ)，并對(duì)影響毛細(xì)血管開放率和開閉頻率的因素進(jìn)行分析和討論。 三、與上一節(jié)相對(duì)地，考慮體內(nèi)或體外的環(huán)境條件變化而引起機(jī)體的代謝狀態(tài)在較長的時(shí)間區(qū)域內(nèi)逐漸變化時(shí)，毛細(xì)血管的代謝性調(diào)節(jié)狀態(tài)的離散化表達(dá)，建立微循環(huán)代謝過程中毛細(xì)血管系統(tǒng)工作狀態(tài)與代謝狀態(tài)之間的關(guān)系模型。給出了微循環(huán)代謝性調(diào)節(jié)理論的模擬實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)平臺(tái)，并為微循環(huán)代謝性調(diào)節(jié)理論的實(shí)際病例分析與診斷方面的應(yīng)用構(gòu)建計(jì)算機(jī)分析軟件基礎(chǔ)。

5、通過試驗(yàn)結(jié)果的比較和分析，探討微循環(huán)代謝性調(diào)節(jié)理論的實(shí)用性。四、利用獲得的微循環(huán)代謝性調(diào)節(jié)模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?duì)代謝狀態(tài)發(fā)生變化的各種條件下，毛細(xì)血管的開閉狀態(tài)的變化以及毛細(xì)血管的開放率和開閉頻率變化狀況通過計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行了探討與分析，闡明了不同代謝水平下毛細(xì)血管滿足機(jī)體的供氧需要的同時(shí)，又維持血壓和血流動(dòng)態(tài)平衡的機(jī)制。并將這些研究結(jié)果應(yīng)用于解釋常見生理現(xiàn)象和臨床病理現(xiàn)象。本研究在構(gòu)建微循環(huán)代謝性調(diào)節(jié)的計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)平臺(tái)方面取得了初步的進(jìn)展，