پاورپوینت مدلسازی تکه‌ای (pptx) 42 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 42 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بنام خدا
انتقال جرم: مدلسازی تکه‌ای
رئوس مطالب
1- مقدمه‌ای بر مدلسازی تکه‌ای
2- نفوذ: معادلات و مدلسازی
3- حل عددی و لاپلاس یک مدل تک قسمتی
4- انتقال جرم با جریان مایع
5- نشانگر رنگی: مدلسازی و شبیه‌سازی
6- انتقال با جریان و نفوذ در سیستم تکه‌ای
7- سیستم و مدل آنزیم
1- مقدمه‌ای بر مدلسازی تکه‌ای
مصرف، انتقال، و حذف مواد در بدن بعنوان موضوعی مهم در تحقیق و کار کلنیکی
انتقال مواد با جریان و نفوذ در بدن
راه‌های مختلف انتقال مواد (اکسیژن و دارو) با جریان در بدن
1- جریان خون در سیستم گردش خون
2- جریان هوا در سیستم تنفسی
3- جریان غذا و ترشحات گوارشی در سیستم معده
4- جریان ادرار در مجاری ادراری و کلیه
انواع نفوذ مواد از طریق غشاء
1- نفوذ غیرفعال: نفوذ ناشی از اختلاف غلظت در دو طرف غشاء
2- انتقال فعال: جریان در جهت مخالف نفوذ غیرفعال ناشی از جریان نیرو
3- نفوذ غیرفعال اتمهای یونیزه یا رادیکالها، یا الکترولیتها: ناشی از خواص الکتریکی غشاء
4- انتقال اسمزی: حرکت حلال از سمت غلظت پایین بسوی غلظت بالا از طریق غشاء
5- جریان ناشی از فشار: انتقال در کلیه‌ها
3- انتقال انرژی: حمل انرژی گرمایی توسط خون وریدها با نفوذ از بافتها و تبدیل انرژی در بافت ماهیچه
مدلهای استفاده شده جهت مطالعه حرکت مواد مختلف در بدن
1- مواد نشانگر: تزریق در خون برای اندازه‌گیری خروجی قلب و حجم خون
2- مواد دارویی: تزریق در وریدها بصورت مایع یا استنشاق در شش‌ها بصورت گاز
3- مواد طبیعی: پروتیین‌ها، اکسیژن، یونهای سدیم حمل با جریان خون یا هوا
4- ردیابهای رادیواکتیو: مطالعه اثر جنبشی برخی از مواد
5- انرژی گرمایی: انتقال با جریان خون یا هوا و بوسیله نفوذ در بافت
2- نفوذ: معادلات و مدلسازی
مواجه شدن با غشاء نیمه نفوذپذیر در نفوذ حلالها بمثل دیواره مویرگها
فرض غیرالکتریکی بودن محلول جهت سادگی و حذف اثر نیروی الکتریکی
فرض تک بعدی بودن انتقال، مناسب در بیشتر کاربردهای بیولوژیک
قانون اول فیک جهت تعیین نرخ جریان محلول بر واحد سطح (شار نفوذی):
- JS شار حلال و Jv شار کل، DS ضریب نفوذپذیری جرم حلال S در غشاء، x فاصله تا غشاء، و گاما (گرم بر سانتیمتر مکعب) غلظت جرم S در محلول
- fS جریان محلول S از طریق یک غشاء یکنواخت با سطح A و ضخامت Δx
- سیستمی با یک
قسمت (Compartment)
M حفره با مخلوط کامل، fin(t) جریان ورودی خالص محلول
- K1=A1DS/Δx و گاما 2 غلظت خروجی از قسمت اول یا ورودی به قسمت بعدی
اگر گاما 2 را صفر در نظر بگیریم و q1 مقدار محلول در قسمت باشد، آنگاه
q(0) مقدار اولیه جرم محلول S در قسمت
در یک سیستم نفوذ دو قسمتی
معادلات قسمت‌های 1 و 2
- K2=A2DS/Δx2 و گاما خروجی قسمت دوم صفر؛ یا غشاء دوم یکطرفه
مطلوب استفاده از یک متغیر وابسته، بهترین انتخاب در معادلات بالا غلظت میباشد.
استفاده از روش قسمت‌بندی جهت مطالعه انتقال جرم و انرژی در بدن در بخش‌هایی از بدن با ورود مقادیر غیرقابل صرفنظر مواد
فرضیات اولیه مدلسازی با روش قسمت‌بندی
1- سیستم می‌تواند ترکیبی از قسمت مخلوط کامل (مخلوط خون ورودی و مواد حامل با محتویات اولیه قسمت لحظه‌ای و کامل)، یا قسمت تاخیر (انتقال با تاخیر بدون ترکیب)
2- جریان خون بین قسمتها یک جهته، ثابت، و غیر ضربه‌ای
3- جریان هر ماده حامل توسط خون کمتر از جریان خون، عدم تاثیر روی جریان کل خون ، عدم تحت تاثیر بودن معادلات جریان خون- فشار- و حجم توسط جریان ماده
4- عدم واکنش شیمیایی ماده تزریقی با خون
5- نرخ یکسان حرکت ذرات خون (هماتوکریت و پلاسما)
3- حل عددی و لاپلاس یک مدل تک قسمتی
امکان درنظر گرفتن کل سیستم گردش خون بصورت یک قسمت، برای محلول‌های لخت و با مولکولهای بزرگ مانند ایندوسیانین سبز بدلیل عدم جذب توسط بافتها
تحلیل مدل تک قسمتی با معادله دیفرانسیل مرتبه اول
اگر fin بصورت Au(t) باشد:
T1 ثابت زمانی مشخصه سیستم
