فاز سوم-تخلیه آرام:
در این بازه زمانی، انقباض پذیری بطن چپ ضعیف بوده و فشار بطن چپ کاهش مییابد، و در نهایت سرعت تخلیه کم خواهد شد. اگرچه فشار بطن چپ اندکی کمتر از فشار آئورتی است (تنها چند mmHg)، اما انرژی کل، در بطن چپ (انرژی ناشی از فشار به اضافه انرژی جنبشی) به دلیل انقباض بطن، همچنان بیشتر از انرژی در آئورت است. در نتیجه، تخلیه خون از بطن چپ می تواند ادامه یابد. این فاز، به طور متوسط ۰.۱۳ثانیه طول میکشد و پس از آن سیکل قلبی به فاز پرشدگی یا آسایش میرود.
فاز چهارم- پیش پرشدگی:
در این فاز، بطن چپ شروع به انبساط یا حالت آرامش کرده و تخلیه متوقف می شود و فشار بطن چپ به طور ناگهانی افت می کند. همانطور که در فاز سوم شرح داده شد، فشار بطن چپ کمتر از فشار آئورتی شده و دریچه آئورتی به سرعت بسته می شود و از برگشت خون به بطن چپ جلوگیری می کند. از اینرو، این بازه زمانی که از آغاز پرشدگی بطن تا پایان بسته شدن دریچه آئورتی را شامل می شود، پیش پرشدگی نامیده شده و حدود ۰.۰۴ثانیه بطول میانجامد.
فاز پنجم- انبساط یا حالت آرامش هم حجم:
زمانی که دریچه آئورتی بسته شد، فشار بطن چپ همچنان غالب بر فشار دهلیز چپ میباشد، بنابراین دریچه میترال بسته میماند و تا زمانی که فشار بطن چپ در حال افت تا میزان کمتر از فشار دهلیز چپ است، باز نخواهد شد. در طی این بازه زمانی کوتاه (۰.۰۸ثانیه)، فشار بطن چپ به شدت کاهش مییابد، اما حجم بطن چپ ثابت مانده و این فاز، آرامش هم حجم نام دارد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
فاز ششم- پر شدن سریع:
هم زمان با باز شدن دریچه میترال، حجم بطن چپ به سرعت افزایش یافته و فشار بطن چپ بسیار کمتر از فشار دهلیز چپ می شود و سبب جریان یافتن سریع خون، از دهلیز چپ و سیاهرگهای بزرگ به بطن چپ میگردد. این فاز حدود ۰.۱۱ ثانیه طول میکشد. در طی این بازه زمانی، دو سوم کل میزان خون در بطن چپ پر می شود.
فاز هفتم- پر شدن آرام (پایان پرشدگی):
همزمان با پر شدن سریع بطن چپ از خون، سرعت جریان خون به تدریج در سیاهرگهایی که از طریق دهلیز چپ به بطن چپ جریان مییابند، کاهش یافته و اختلاف فشار بطن چپ و دهلیز چپ کم می شود. اما حجم بطن چپ، همچنانافزایش مییابد. این فاز، پر شدن آرام نام دارد که حدود ۰.۱۹ ثانیه طول میکشد و پس از آن دهلیز چپ شروع به انقباض می کند.
فاز هشتم-انقباض دهلیز:
دهلیز چپ در پایان پرشدگی بطن، منقبض شده، و باقیمانده خون در دهلیز چپ به بطن چپ تخلیه می شود و این بخاطر افزایش فشار دهلیز چپ میباشد، که باعث بهبود سطح اشباع و پرشدگی بطن چپ و افزایش فشار بطن چپ می شود. زمانی که دهلیز چپ منقبض می شود، فشار آن کاهش یافته و به بسته شدن دریچه میترال کمک می کند. بنابراین، پیش از اینکه بطن چپ منقبض شود، دریچه میترال تمایل به بسته شدن دارد. در نتیجه،پیش از انقباض هم حجم، هشت فاز مذکور رخ داده و یک چرخه کامل قلبی اتفاق میافتد.
مدل قلب
قلب، به عنوان یک سیستم غیر خطی و متغیر با زمان شناخته می شود. طی سالهای متوالی،برای شبیه سازی قلب، مدلهای ریاضی پیچیده و همچنین سادهی بسیاری، از سیستم قلب مورد مطالعه قرار گرفته است. دکتر Yi Wu به کمک همکارانش [۹]، یک سیستم قلبی دو بطنیو پیچیده انسان را مدل کردند. Shaohui Chen [11]، یک مدل ساده شده تک بطنی از سیستم قلب را در فرم فضای حالت، بکار برد که به کمک استفاده از حداقل متغیرهای حالت برای شناسایی سیستم، تا حد امکان، آن را ساده سازی نمود.
Simaan و همکارانش [۱۵] نیز، مدلی اصلاح شده از قلب را ارائه کردند. این مدل شامل پنج متغیر حالت است، با این فرض که هم بطن راست و هم چرخه تنفسی در حالت طبیعی کار می کنند. از اینرو، تاثیرات آنها قابل صرف نظر بود. مدل مزبور، معادلات حالت و شبیه سازیهای مربوطه و همچنین نتایج آنها، در این بخش ارائه خواهد شد.
مدل مداری قلب
مدار معادل مدل قلب، در شکل (۲-۷) نشان داده شده است. در این مدل، پیش بارگذاری و چرخه تنفسی (ریوی) با یک خازن یعنی CR نمایش داده می شود. پس بارگذاری نیز به عنوان یک مدل Windkessel چهار عنصره که شامل CS, RC, RS و LS میباشد، به نمایش در آمده است. مطلوبیت و سلامت آئورت با پارامتر CA نشان داده شده و معادل خازن در این مدل در نظر گرفته نمی شود. دریچه میترال به عنوان مقاومت RM و یک دیود ایده آل DM فرض شده و دریچه آئورتی به شکل یک مقاومت RA و دیود ایدهآل DA نشان داده می شود. جدول (۲-۱) متغیرهای حالت و جدول (۲-۲)، همه پارامترهای سیستمی در شکل (۲-۷) را به همراه مقادیر مربوطه نشان می دهند [۱۵-۱۱].
شکل۲- ۷- مدل مداری قلب [۳۰]
جدول۲ -۱- متغیرهای حالت مدل قلب
مقدار متوسط فیزیولوژیکی(واحد) | نام متغیر | متغیرها |
Left Ventricular Pressure(mmHg) | LVP(t) | X1(t) |
Left Atrial Pressure(mmHg) | LAP(t) | X2(t) |
Arterial Pressure(mmHg) | AP(t) | X3(t) |
Aortic Pressure(mmHg) | AoP(t) | X4(t) |
Total Flow(ml/s) | QT(t) |