Abstract

The objective is to combine the methods and principles of biomechanics and continuum mechanics in order to pose and solve problems that have practical application in extreme conditions. Materials & methods: the movement of blood through large vessels was studied on the basis of the Euler and Navier-Stokes equations. Analysis of the cardiovascular system was used for the examination of the functional state of the athlete. The initial experimentally measured heart rate (HR) was determined by the Polar RC800 cardiac monitor. The resulting time series is analyzed using the software package Kubios HRV. Results: the article proposes to consider a model describing human body as a discrete-continuous system. Using the Euler equation, a mathematical model of the movement of blood through large vessels is considered. A mathematical model of the process of pulse wave propagation in blood vessels is given. We found and interpreted hidden periodicities relative to the numerical series occurring during analysis of biological and heart rhythms of athletes during training and competitive activities. Conclusions: the use of methods and principles of continuum mechanics makes it possible to pose and solve the problems of mathematical physics for practical purposes. These include the movement of blood through large vessels, the issue of heat protection, and so on. The heart rate changes during the day and has a fluctuating character with certain periods. Periods of heart rate depend on the activity of a person and the time of day. Moreover, the heart rate tends to increase the amplitude and depend significantly on person’s workload.

Highlights

  • Анотація Мета: полягає в поєднанні методів та принципів біомеханіки та механіки суцільного середовища для постановки та розв’язку задач, що мають практичне застосування в екстремальних умовах

  • Людина в процесі життєдіяльності контактує з зовнішнім середовищем та знаходиться під дією різноманітних полів серед яких наявні гра‐ вітаційне, теплове, електромагнітне та інші

  • Розподіл органі‐ зації матерії на три рівні виправданий якісно різни‐ ми принципами відбору реальних рухів

Read more

Summary

Особливості моделювання біомеханічних та біологічних систем

Лопатьєв А.О.1, 2, Власов А.П.1, Демічковський А.П.1 1Львівський державний університет фізичної культури імені Івана Боберського 2Центр математичного моделювання Інституту прикладних проблем механіки і математики ім. Анотація Мета: полягає в поєднанні методів та принципів біомеханіки та механіки суцільного середовища для постановки та розв’язку задач, що мають практичне застосування в екстремальних умовах. З використанням рівняння Ейлєра розглянуто математичну модель руху крові по великих судинах. Що при різних зовнішніх умовах він повинен вести себе таким чином, щоб його стан не вийшов з меж параметрів, які забезпечують мож‐ ливість продовження існування організму. При моделюванні біологічних систем ми повинні опиратися на закони збережен‐ ня (рівняння балансу) і систем зворотного зв’язку (функції поведінки), та якщо в фізиці математичні моделі мають прогностичну природу, то в біології та суспільних дисциплінах математичні моделі по‐ трібні не стільки для отримання кількісних харак‐. Мета: полягає в поєднанні методів та принци‐ пів біомеханіки та механіки суцільного середовища для постановки та розв’язку задач, що мають прак‐ тичне застосування в екстремальних умовах.

Результати та їх обговорення
Вертикальна судина
Конфлікт інтересів
ОсобенНости моделирования биомеханических и биологических систем
Peculiarities of simulation of biomechanical and Biological systems
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call