4.12
Дыхание — это циклический процесс, каждый полный дыхательный цикл длится около 5 секунд.
Цель — определить объём вдыхаемого воздуха в лёгких в любой момент времени в течение этого цикла.
Скорость воздушного потока меняется со временем и может быть смоделирована с помощью синусоидальной функции. Он показывает, что воздушный поток достигает пиков во время вдоха и меняется обратной скоростью при выдохе, при максимальной скорости около 0,5 л/с.
Бесконечно малый объем dV за короткое время dt накапливается в общий вдыхаемый объём путём интеграции скорости потока воздуха от 0 до t.
Метод подстановки упрощает интеграл, устанавливая переменную u как 2πx на 5. Дифференциальный dx выражается через du для соответствия новой переменной. Пределы интегрирования также меняются в соответствии с новой переменной, варьируясь от 0 до 2πt по 5.
Интеграл становится стандартной синусоидальной формой, интеграл которой является отрицательным косинусом и оценивается с использованием пределов интегрирования.
Это определяет объём вдыхаемого воздуха в литрах в зависимости от времени в течение дыхательного цикла, достигая максимума при вдыхании.
Эта модель включает как направление, так и скорость потока воздуха, обеспечивая чёткий обзор объёма дыхания со временем.
Процесс дыхания включает периодическое вдыхание и выдыхание воздуха, называемое дыхательным циклом, который, как правило, длится около пяти секунд. Мо…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.