МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ГІПОКСИЧНИХ СТАНІВ СЕРЦЕВОГО М’ЯЗА ЗА ВІРУСНОГО УРАЖЕННЯ Н. І. Аралова1, О. М. Ключко, В. І. Машкін, І. В. Машкіна, Pawel Radziejowski, Maria Radziejowska

Деталі: Перегляди: 571

IISSN 2410-7751 (Друкована версія)
ISSN 2410-776X (Електронна версія)

Ж-л "Biotechnologia Acta" Т. 14, № 4, 2021
С. 38-52-, бібліогр. 84
УДК: 519.8.812.007
https://doi.org/10.15407.biotech14.04.038

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ГІПОКСИЧНИХ СТАНІВ СЕРЦЕВОГО М’ЯЗА ЗА ВІРУСНОГО УРАЖЕННЯ

Н. І. Аралова¹, О. М. Ключко², В. І. Машкін¹, І. В. Машкіна3, Pawe? Radziejowski⁴, Maria Radziejowska⁴

¹Інститут кібернетики ім. В. М. Глушкова НАН України, Київ
²Національний авіаційний університет, Київ, Україна
³Київський університет імені Бориса Грінченка, Україна
⁴Czestochowa University of Technology, Poland

У зв’язку з тим, що одним з основних ускладнень за вірусного ураження SARSCоV-2 є різні патології серцево-судинної системи і, як наслідок, вторинна тканинна гіпоксія, актуальним є пошук засобів для полегшення гіпоксичного стану. Одним із напямів може бути математичне моделювання цього процесу з наступною імітацією розвитку гіпоксичного стану і подальшої корекції гіпоксії.

Мета. Побудувати математичну модель функціональної системи дихання і кровообігу для імітації часткової оклюзії судин за ураження вірусною інфекцією і фармакологічної корекції спричиненого гіпоксичного стану.

Методи. Застосовували методи математичного моделювання та динамічного програмування. Транспортування та масообмін респіраторних газів в організмі, часткову оклюзію судин і введення антигіпоксантів записували системою звичайних нелінійних диференціальних рівнянь.

Результати. Розроблено математичну модель функціональної системи дихання для імітації фармакологічної корекції гіпоксичного стану, спричиненого ускладненим перебігом вірусної інфекції. Модель ґрунтується на теорії функціональних систем П. К. Анохіна і припущенні щодо основної функції системи дихання Передбачається взаємовплив і взаємозв’язок окремих функціональних систем організму. Складовими частинами комплексної моделі є моделі транспортування і масообміну респіраторних газів в організмі, самоорганізації системи дихання і кровообігу, часткової оклюзії судин і транспортування фармакологічного препарату.

Висновки. Проведено серію обчислювальних експериментів для організму середньостатистичної людини, яка показала можливості компенсації тканинної гіпоксії за допомогою фармакологічного препарату із судинорозширювальною дією. Запропонована модель, у разі наявності масиву індивідуальних даних, може бути корисною для вироблення стратегії і тактики лікування конкретного хворого.

Ключові слова: функціональна система дихання; транспортування та масообмін дихальних газів; гіпоксичний стан; часткове закупорювання судин.