Modélisation et Simulation du Système Cardio
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Modélisation et Simulation du Système Cardio-Vasculaire Erwann Bauwens Pieter-Jan Deschamps Promotrice : Assistants : 19/02/09 Meca 22 Meca 22 E. Marchandise M. Willemet G. Compère 1 Le système Cardio-Vasculaire I Sang pauvre en Oxygène Sang riche en Oxygène Capillarités systémiques de la tête et de la nuque Système pulmonaire Coeur Capillarités systémiques des parties inférieurs 2 Le système Cardio-Vasculaire III Diastole Oreillette droite 1 Ventricule droit 10 Artère pulmonaire 5 Oreillette gauche 2 Ventricule gauche 9 Aorte 4 Systole 3 Le système Cardio-Vasculaire II Système artériel Système veineux Circulation pulmonaire Coeur Circulation systémique Système veineux Système artériel 4 Premier Modèle 0D : aperçu général Circulation pulmonaire Système artériel et système veineux Circulation systémique Système artériel et système veineux Artère pulmonaire Aorte 5 Fonction d’activation La fonction d’activation modélise la libération de Ca++, ce qui initie la contraction du muscle du coeur. Adulte en bonne santé Période cardique 0.8 sec Patient atteint d’arythmie: Rythme cardiaque perturbé en amplitude 6 Pression dans l’aorte Adulte en bonne santé Période cardiaque 0.8 sec Patient atteint d’arythmie: Rythme cardiaque perturbé en amplitude 7 Pression dans l’aorte Modification de la période d’activation 8 Modification Résistance à l’entrée de l’aorte Evolution de la pression dans l’aorte Diminution Résistance à l’entrée de l’aorte Augmentation Résistance à l’entrée de l’aorte 9 Modèle 0D amélioré X14 L6 LVIF R11 C8 X2 LVOF RL R1 X1 R2 X4 L1 X3 R3 X5 L2 R4 RVIF X8 X6 C2 C1 EL X16 R10 L3 X7 C3 R5 L4 C4 X9 R6 C5 UL X2 R2 X3 R3 RR ER X10 UR X12 R8 X11 R9 L5 C6 C7 X13 0 X6 X4 L1 RVOF L2 X5 R4 L3 X7 10 20 C2 C3 C4 30 40 50 20 30 40 AORTE [cm] 10 Caractéristiques du circuit L1 et L2 ont des petites valeurs (1mH et 2.3 mH) R2 et R3 ont des petites valeurs (0.001 et 0.0003 Ohm) car la propagation de la pression sanguine et du flux sanguin ont très peu d’opposition dans l’aorte. C2, C3 et C4 ont des valeurs assez élevées (65mF, 1mF et 150mF) car l’écoulement du sang est très important vers les réseaux de vaisseaux sanguins. C2 >> C3 car branches artérielles très importantes dans la zone 20-30 cm de l’aorte : tronc coelique et artère mésentérique supérieure qui alimentent des organes vitaux : le foie, la rate et les reins C4 >> C3 car aorte alimente après la zone de 40 cm des vaisseaux importants: 11 organes pelviens, membres inférieurs et autres artères distales Evolution de la pression le long de l’aorte 0 Premier partie 10 20 30 40 Deuxième partie 50 12 Evolution du flux le long de l’aorte 13 Prochainement Modèle 0D Modèle complet du corps humain: Ajouter artères et veines principales Modèle 1D Travailler sur l’aorte Couplage de l’aorte 1D avec restant du système sanguin 0D. 14
