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摘要
目的研究通气量变化时动脉-毛细血管-静脉血管中一氧化氮(nitric oxide, NO)浓度的变化情况以及NO对血管的动态调控机理。方法应用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics建立肺血管网络模型,引入NO对血管的动态调控机制,开展流场-物质浓度场耦合仿真,探究氧气与血流对肺血管网络中NO浓度及其分布的影响,以及通气不足情况下NO对肺血管的动态调节功能。结果氧浓度及血流会共同影响NO在肺血管网络中的分布。当肺通气不足时,进入肺部毛细血管的氧气量降低。静态条件下,肺静脉血管壁NO浓度明显降低;动态条件下,NO浓度降低会导致血管收缩,血管半径下降,使得NO浓度降低得到动态补偿。血管紧张度调控系数α直接影响NO的调控作用,α在一定范围内起作用,其值越高血管半径的变化越大,NO浓度变化越小,且α的有效取值范围大于1。结论研究结果揭示了通气量变化时动脉-毛细血管-静脉血管中NO浓度的变化情况以及NO对血管的动态调控机理,并预测α的有效取值范围,为进一步研究通气不足情况下由于血管收缩而使血管阻力发生变化进而影响血流量、调控通气灌注比的机制提供理论依据。
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