肾小球毛细血管网和肾脏调控系统的数学建模.pdf

24 3 Vol． 24 No． 3 第 卷 第 期 航天医学与医学工程 2011 6 Space Medicine ＆ Medical Engineering Jun． 2011 年 月 肾小球毛细血管网及肾脏调控系统的数学建模 * ， ， 沈在意 贺 缨 胡瑞清 ( ， 230027) 中国科学技术大学近代力学系生物力学实验室 安徽合肥 : 。 摘要 目的研究肾脏的透析功能和调控机理 方法 分别对肾小球毛细血管网和肾脏调控系统进行了 。 ， ， 4 数学建模 首先根据肾小球解剖结构建立肾小球小叶一维网络模型 然后基于前人工作 重建包括 个 ( 、 、 、 ) ， 子系统 心血管系统 肾脏系统 激素系统 体液电解质系统 的肾脏调控系统数学模型 并将肾脏子系 ， 。 统部分与肾小球网络模型结合 模拟肾小球结构对过滤作用的影响 结果模拟了肾小球网络入球小动 脉狭窄和有血管阻塞时各节点的压力、 1 L 各血管的过滤流量以及人体快速摄入 水后尿液的排泄速率 。 ， ( ， ) 变化 结论模拟结果与实验结果基本符合 此模型可以用于对肾小球病变 血管狭窄 堵塞等 时的尿 液排泄速率进行预测。 : ; ; ; 关键词 肾小球毛细血管 肾脏系统 有孔毛细血管 数学建模 中图分类号:R319 ;R318. 16 文献标识码:A 文章编号:1002-0837 (20 11)03-0204 -06 Mathematical Modeling of Glomerular Cap illary Network and Renal Control System． SHEN Zai-yi ，HE Ying ，HU Rui-qing. Space Medicine ＆ Medical Engineering ，20 11，24 (3):204 ～ 209 Abstract :Objective To investigate the dialysis function and regulation mechanism of kidney． Methods The mathematical modeling of glomerular network and renal control system were established respectively． First ， one-dimensional network model for glomerular was obtained based on the anatomical structure of glomerular． Second ，basing on Uttamsingh ’s work ，we established a mathematical model of renal control system which contained 4 subsystems (cardiovascular system ，renal system ，hormonal syste