Моделирование эволюции риска нарушений функций пищеварительного тракта при воздействии химических факторов среды обитания
М.Р. Камалтдинов
ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», Россия, 614045, г. Пермь, ул. Монастырская, 82
ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет», Россия, г. Пермь, 614990, Комсомольский проспект, 29
Современные методы оценки риска здоровью основаны на представлении здоровья индивида и популяции в виде динамического процесса «эволюции», описывающего непрерывный ход негативных (и позитивных) изменений состояния организма. В статье представлена концептуальная схема многоуровневого моделирования эволюции риска нарушения здоровья под воздействием факторов среды обитания. Рассмотрены основные аспекты, связанные с моделированием пищеварительных процессов на «мезоуровне». Представлены некоторые результаты решения задачи течения в антродуоденальной области пищеварительного тракта с учетом перистальтики тракта. Намечены дальнейшие пути развития модели – учет биохимических реакций, секреторной и всасывательной функции тракта. Предлагаемые подходы позволят не только осуществлять прогнозирование риска функциональных нарушений системы пищеварения, но и учитывать основные физиологические процессы, механизмы поступления, распределения, выведения химических веществ.
- Гаврилов Л.А., Гаврилова Н.С. Биология продолжительности жизни. – М.: Наука; 1991. – 280 с.
- Кирьянов Д.А., Камалтдинов М.Р. Методика расчета дополнительной заболеваемости и смертности на основе эволюционного моделирования риска здоровью населения // Анализ риска здоровью. – 2014. – № 1. – С. 31–39.
- Математическая модель эволюции функциональных нарушений в организме человека с учетом внешнесредовых факторов / П.В. Трусов, Н.В. Зайцева, Д.А. Кирьянов, М.Р. Камалтдинов, М.Ю. Цинкер, В.М. Чигвинцев, Д.В. Ланин // Математическая биология и биоинформатика. – 2012. – № 2. – Р. 589–610. – URL: http://www.matbio.org/2012/Trusov_7_589.pdf (дата обращения: 22.04.2015).
- Машинцов Е.А., Яковлев А.Е. Количественная оценка качества здоровья населения по критерию потерянных лет жизни (на примере г. Тула) // Известия ТулГУ. Сер. Математика. Механика. Информатика. – 2004. – Т. 10, № 4. – С. 138–174.
- Методология выявления и профилактики заболеваний, связанных с работой / Н.Ф. Измеров, Э.И. Денисов, Л.В. Прокопенко, О.В. Сивочалова, И.В. Степанян, М.Ю. Челищева, П.В. Чесалин // Медицина труда и промышленная экология. – 2010. – № 9. – С. 1–7.
- Нагрузочная модель радиационного риска и ее модификации / В.А. Сакович, М.В. Гоголева, В.И. Редько, А.Т. Губин // Проблемы анализа риска. – 2004. – № 1. – С. 76–98.
- Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. – М.: Наука; 1987. – Ч. 1. – 464 с.
- Самура Б.А., Дралкин А.В. Фармакокинетика. – Харьков: Основа, 1996. – 286 с.
- Трусов П.В., Зайцева Н.В., Камалтдинов М.Р. Моделирование пищеварительных процессов с уче-том функциональных нарушений в организме человека: концептуальная и математическая постановки, структура модели // Российский журнал биомеханики. – 2013. – № 4. – С. 67–83.
- Цинкер М.Ю. Дыхание человека как биомеханический процесс // Математическое моделирование в естественных науках: материалы XXIII Всероссийской школы-конференции молодых ученых и студентов. – Пермь: Изд-во ПНИПУ. – 2014. – № 1. – С. 290–292.
- A Mathematical Model of the Immune and Neuroendocrine Systems Mutual Regulation under the Technogenic Chemical Factors Impact / N.V. Zaitseva, D.A. Kiryanov, D.V. Lanin, V.M. Chigvintsev // Computational and Mathematical Methods in Medicine. 2014. – URL: http://www.hindawi.com/journals/cmmm/ 2014/4924 89/ doi:10.1155/2014/492489 (дата обращения: 03.02.2015).
- Ansys fluent 12.0. Theory guide. 2009. – URL: http://orange.engr.ucdavis.edu/Documentation12.0/ 120/FLUENT/flth.pdf (дата обращения: 25.02.2015).
- Distribution of particle sizes in food comminuted by human mastication / L.W. Olthoff, A. van der Bilt, F. Bosman, H.H. Kleizen // Archs oral biol. – 1984. – Vol. 29. – Р. 899–903.
- Ferrua M.J, Singh R.P. Modeling the fluid dynamics in a human stomach to gain insight of food digestion // Journal of food science. – 2010. – Vol. 75. – P. 151–162.
- Gastric flow and mixing studied using computer simulation / A. Pal, K. Indireshkumar, W. Schwizer, B. Abrahamsson, M. Fried, J.G. Brasseur // Proc. R. Soc. Lond. B. – 2004. – Vol. 271. – P. 2587–2594.
- Gompertz B. On the Nature of the Function Expressive of the Law of Human Mortality, and on a New Mode of Determining the Value of Life Contingencies // Philosophical Transactions of the Royal Society of Lon-don. – 1825. – Vol. 115. – P. 513–585. doi:10.1098/rstl.1825.0026.
- Kong F., Singh R.P. Disintegration of solid foods in human stomach // Journal of food science. – 2008. – Vol. 73. – P. 67–80.
- Schiller L., Naumann Z. A drag coefficient correlation // Ver. Deutsh. Ing. 1935. – № 77. – Р. 318.
- Schlessinger L., Eddy D.M. Archimedes: a new model for simulating health care systems – the mathe-matical formulation // Journal of Biomedical Informatics. – 2002. – Vol. 35. – P. 37–50.
- Schulze K. Imaging and modeling of digestion in the stomach and the duodenum // Neurogastroenterol. Motil. – 2006. – Vol. 18. – Р. 172–183.
- Singh S., Singh R.P. Gastric Digestion of Foods: Mathematical Modeling of Flow Field in a Human Stomach // Food Engineering Interfaces. – 2011. – P. 99–117.