Математическое моделирование потребления кислорода спортсменами проведении нагрузочных тестов А. В. Голов 1, Е. А. Тимме 2, 3, С. С. Симаков 1 1 Московский физико-технический институт (государственный университет) 2 ГКУ ЦСТи. СК Москомспорта 3 ГНЦ Институт медико-биологических проблем РАН Математические модели и численные методы в биоматематике, 03. 11. 2015 1
Функциональные тесты с возрастающей нагрузкой Универсальный способ оценки уровня физической подготовки 2
Экспериментальные данные по потреблению кислорода 3
Трехфазная модель кинетики потребления кислорода 1 – Кардиологическая фаза 2 – Аэробная фаза 3 – Анаэробная фаза 4
Общая модель потребления кислорода CO 2 Work rate CO 2 O 2 5
Модель потребления кислорода в мышцах 6
Модель сердечно-сосудистой системы 7
Структура дыхательной системы Альвеолы на концах бронхиального дерева Бронхиальное дерево Газообмен в альвеолах 8
Модель движения воздуха в легких 1) Закон сохранения массы 2) Закон сохранения импульса 3) Уравнение состояния 9
Движение воздуха в альвеолах - Инерционность стенок i-ой компоненты альвеолярного объема - Гидродинамическое сопротивление i-ой компоненты альвеолярного объема - Растяжимость i-ой компоненты альвеолярного объема 10
Транспорт веществ 1) Уравнение переноса веществ в бронхиальном дереве 2) Уравнение концентрации в альвеолярном объеме 11
Структура трахейно-бронхиального дерева МРТ легких 3 D структура 1 D структура *Данный предоставлены Юрием Ивановым 12
Параметры трахейно-бронхиального дерева Линейная скорость по поколениям трахейно-бронхиального дерева 13
Ступенчатый нагрузочный тест (Step test) Беговая дорожка: V = 12. 5 км/ч 14
![Тест с непрерывно возрастающей нагрузкой (Ramp test) Велоэргометр: Легочная вентиляция [0 - 300] сек.](https://present5.com/presentation/12715_437013437/image-15.jpg "Тест с непрерывно возрастающей нагрузкой (Ramp test) Велоэргометр: Легочная вентиляция [0 - 300] сек.")
Тест с непрерывно возрастающей нагрузкой (Ramp test) Велоэргометр: Легочная вентиляция [0 - 300] сек. / 0 Вт. [301 - 1180] сек. / 61 -274 Вт. [1181 - 1800] сек. / 0 Вт. Частота дыхания 15
Тест с непрерывно возрастающей нагрузкой (Ramp test) Потребление кислорода 16
Глобальная модель массопереноса Бронхиальное дерево Легочный круг Большой круг Сердце 17
Заключение Возможности модели: 1) Исследование индивидуальных особенностей потребления кислорода спортсменом 2) Моделирование откликов организма при различных протоколах нагрузки (ramp test, step test, гипоксия и т. д. ) 3) Определение лимитирующих возможностей сердечнососудистой и дыхательной систем по транспорту кислорода 18
Скачать презентацию Математическое моделирование потребления кислорода спортсменами проведении нагрузочных тестов
Golov -ИВМ.pptx