Titelaufnahme

Titel
Control of the human cardiovascular-respiratory system under an time-varying ergometric workload / vorgelegt von Mustafa Habib
Verfasser/ VerfasserinHabib, Mustafa
Begutachter / BegutachterinKappel Franz ; Ottesen Johnny T.
Erschienen2011
UmfangIX, 67 Bl. : graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2011
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Kardiovaskuläre Leistungsfähigkeit / Mathematisches Modell / Kardiovaskuläre Leistungsfähigkeit / Mathematisches Modell / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-24926 Persistent Identifier (URN)
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Control of the human cardiovascular-respiratory system under an time-varying ergometric workload [0.52 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

In der vorliegenden Arbeit wird ein auf Grodins, Kappel, Peer und Khoo zurückgehendes, kombiniertes Model für das Herzkreislauf- und Atmungssystem betrachtet. Der kardiovaskuläre Modellteil umfasst vier Kompartments, welche die Blutgefäße des systemischen und des pulmonaren Kreislaufes umfassen. Der respiratorische Teil besteht aus zwei Kompartments, welche die Lunge und die Gewebe repräsentieren. Das Model berücksichtigt auch das Gesetz von Frank-Starling und den so genannten Bowditch Effekt. Es wird angenommen, dass der CO2-Parialdruck im arteriellen Blut durch das zentrale Nervensystem mittels Herzrate und alveolarer Ventilation nahe 40 mmHg geregelt wird. Es wird der Übergang von der Ruhephase zu einem Belastungszustand bei zeitlich veränderlicher ergometrischer Belastung simuliert. Die kardiovaskulare und die respiratorisch Kontrolle wird als optimale Kontrolle dargestellt, welche ein quadratisches Kostenfunktional minimiert.

Zusammenfassung (Englisch)

In this work a combined model developed by Grodins, Kappel, Peer and Khoo representing the human cardiovascular and respiratory system is considered. The cardiovascular part is based on the four compartments representing the blood vessels of the pulmonary and systemic circuits. The respiratory part is based on the two compartments representing the lungs and tissues. Mechanisms included are Frank-Starling's law and the Bowditch effect.Heart rate and alveolar ventilation are assumed to be the quantities through which the central nervous system controls the arterial partial pressure of carbon dioxide PaCO2 close to 40mmHg. The transition from the rest phase to on exercise phase under a time varying ergometric workload is simulated. Here the action of cardiovascular andrespiratory control is represented by an optimal control which minimizes a quadratic cost functional.