مدلسازی اثر فلفل قرمز در جلوگیری از گرفتگی عروق قلب

زمینه و هدف: با توجه به وجود عوامل بیماریزا و گسترش این عوامل، بیماری های قلبی به صورت گسترده در جوامعمختلف شایع شده اند. در این حالت این بیماریهای میتواند آسیب زیادی را به انسان ها وارد کند؛ به خصوص برای افرادیکه در معرض آلودگی هستند یا غذاهای غیرسالم مصرف میکنند. در این حالت این عوامل موجب گرفتگی عروق قلبیمی شود که بسیار خطرناک هست، در این حالت یکسری از گیاهان دارویی برای رفع گرفتگی عروق قبلی استفاده می شوند.در این پژوهش با مدلسازی قلب و محیط به روش مدار معادل آنالوگ الکتریکی می توان اثرات فلفل را روی عروق قلببررسی کرد. بدین صورت که سیستم هیدرولیکی قلب و عروق را با استفاده از المان های الکتریکی معادل سازی می کنیم،پس از آن معادلات ریاضی به دست می آید و میتوان قلب و تاثیر سایر عوامل را روی آن بررسی کرد. در عمل انجامبسیاری از آزمایشات روی موجود زنده از جمله قلب انسان خطرناک، هزینه بر و خلاف اصول هست. یکی از اهداف اصلیمدل سازی این است که میتوان آزمایشاتی که بر روی سیستم اصلی تاثیرگذار هست، را روی مدل که شبیه سیستماصلی هست را با کمترین هزینه انجام داد. در این خصوص می توان با مدلسازی قلب با المان های الکتریکی، آزمایشاتمختلف را روی مدل که شبیه سیستم اصلی (در این پژوهش قلب انسان) انجام داد و با کمترین هزینه اثرات روی مدلکه شبیه سیستم اصلی است را بررسی کرد.مواد و روش ها: در این پژوهش برای مدلسازی سیستم هیدرولیکی قلب انسان و عروق مربوط به آن و بررسی تاثیرفلفل بر عروق قلب از روش معادل آنالوگ استفاده شده است. در این روش از مدار معادل الکتریکی (مقاومت، سلف وخازن) یا معادل مکانیکی (جرم، فنر و دمپر) استفاده می شود، البته در این حالت هدف مدلسازی سیستم هیدرولیکیقلبی-عروقی هست و سیستم الکتریکی قلب در این پژوهش بررسی نمی شود. در این پژوهش به علت اینکه مدار معادلآنالوگ الکتریکی کاربردی و متداولتر است و المان های الکتریکی قادر به مدلسازی سیگنال های قلبی نیستند و بیشتربرای مدل سازی سیستم های هیدرولیکی استفاده می شوند، برای مدلسازی قلب از روش مدار معادل آنالوگ الکتریکیاستفاده می شود. مدلسازی قلب در پژوهش هایی توسط نویسندگان این پژوهش انجام شده است، منتها هدف اصلی اینروش بررسی تاثیر فلفل روی عروق قلب و سیستم هیدرولیک گردش خون در عروق قلبی هست. در این خصوص در اینپژوهش ابتدا قلب با المانهای الکتریکی مدل میشود، سپس سیستم هیدرولیکی عروق مدلسازی می شود و در نهایتبا مدل سازی فلفل، تاثیر این مورد روی عروق قلب و سیستم هیدرولیکی قلب مورد بررسی قرار می گیرد. در این پژوهش،برای مدل سازی قلب و تاثیر فلفل روی آن، ابتدا به تعریف متغیرهای اصلی و ثانویه پرداخته می شود، سپس متغیرهای عرضی و عبوری معرفی می شود؛ پس از آن درجه اعتبار مدل، فرضیات مدل مورد بررسی قرار میگیرد و در نهایت مدلهیدرولیکی قلب و وجود فلفل به صورت توامان بررسی میشود. در نهایت با توجه به مدل به دست آمده راهکارهایی برایکاهش تاثیر عوامل خطرزا بر قلب ارائه داد و میزان مصرف فلفل مورد نیاز بر اساس مجموعه داده های موجود را ارئه کرد.نتایج: 1- مدل سازی سیستم هیدرولیکی قلب انسان با روش مدار معادل الکتریکی. 2- تعریف متغیرهای اصلی، ثانویه،عرضی و عبوری برای سیستم هیدرولیکی قلب و عروق انسان. 3- مدلسازی سیستم الکتریکی قلب انسان با المان هایالکتریکی. 4- مدل سازی فلفل و بررسی تاثیر آن روی سیستم قلب انسان و بررسی نحوه رفع گرفتگی عروق. 5- بررسیراهکارهای کاهش اثر آلودگی روی قلب انسان و تعیین میزان مصرف بهینه فلفل. 6- یکی از اهداف اصلی مدلسازیپیش بینی رفتار سیستم اصلی هست. در این خصوص با ایجاد مدل آنالوگ الکتریکی میتوان عملکرد سیستم هیدرولیکیقلب و عروق را پیش بینی کرد. هدف اصلی مدل سازی، انجام تست هایی هست که انجام آنها روی سیستم اصلی هزینه برو خطرناک است و با انجام این تست ها روی مدل می توان هزینه را کاهش داد. در این خصوص می توان به جای تستروی قلب انسان، انواع تست را روی مدل قلب انجام داد و نتیجه را مشاهده کرد. 7- به دست آوردن یک مدل ریاضیمناسب که به راحتی با اعداد و ارقام کمی قابل تجزیه و تحلیل هست و باعث تحلیل سادهتر نسبت به مدل های کیفی وذهنی می شود.نتیجه گیری: در این پژوهش در ابتدا تاریخچه ای از تاثیر آلودگی و عوامل خطرزا بر بیماری های قلبی به خصوصبیماری های مربوط به گرفتگی عروق قلب که در این پژوهش بررسی شده، مورد اشاره قرار گرفت؛ سپس نحوه کلیمدلسازی مورد بررسی قرار گرفت، پس از آن نحوه عملکرد سیستم هیدرولیکی قلب و عروق و مدل سازی قسمت هایقلب با المان های الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. در قسمت بعدی با استفاده از روابط ریاضی و تشابه این روابط درقلب و المان های الکتریکی، المان های الکتریکی مشابه قلب معین شد. در این حالت مدل کامل الکتریکی قلب به دستآمد. در این حالت تاثیر فلفل با استفاده از مدار معادل آنالوگ الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. در این حالت مشاهدهشد که فلفل می تواند موجب کاهش گرفتگی عروق قلب شود. به علاوه در این مدلسازی بیان شد که افزایش میزانگرفتگی عروق و کاهش ضخامت عروقی که خون در آنها جاری هست، موجب افزایش اینرسی در سیستم هیدرولیکیقلب و عروق می شود و این افزایش موجب تغییر نوع جریان از لایه ای به گردابی می شود که باعث کاهش خون رسانیمی شود. مورد بعدی این است که افزایش گرفتگی عروق موجب کاهش ظرفیت قلب می شود که باعث کاهش خون رسانیبه اندام ها می شود. در نهایت با مدل سازی قلب و تاثیر فلفل بر گرفتگی عروق، می توان بررسی کرد که چه مقدار فلفلبرای کاهش جزئی گرفتگی قلب نیاز هست. مزیت بعدی این پژوهش، به دست آوردن یک مدل ریاضی هست؛ در مدلریاضی بر خلاف مدل های ذهنی و کیفی تحلیل بسیار ساده تر هست؛ چراکه با اعداد مشخص و به صورت کمی مواجههستیم که تحلیل سیستم را ساده تر می کند و قابلیت تصمیم گیری گسترده تری به ما می دهد.

کلیدواژه ها:

مدل سازی ، قلب انسان ، مدار معادل آنالوگ الکتریکی ، عروق قلبی و تاثیر فلفل ، هیدرولیک