کارگاه مدل سازي اجزاي بدن
مدلهاي رياضي به كار رفته در زمينه فيزيولوژي انساني در طول دهه‌هاي اخير به شدت توسعه يافته است. يكي از دلايل اين پيشرفت و توسعه، بهبود يافتن توانايي محقيقين در جمع آوري داده است. مقدار داده‌هاي به دست آمده از آزمايشات مختلف به صورت نمايي رشد كرده و منجر به سريع تر شدن روشهاي نمونه برداري و روشهاي بهتر براي به دست آوردن داده‌هاي تهاجمي و غير تهاجمي شده است. به علاوه داده‌ها، رزولوشن بهتري در زمان و فضا نسبت به سالهاي گذشته دارند. داده‌هاي به دست آمده از تكنيكهاي اندازه‌گيري پيشرفته، كلكسيون وسيعي را ايجاد ميكنند. آناليزهاي آماري ممكن است، همبستگي‌ها را كشف كند، اما ممكن است، مكانيسم‌هاي مسئول براي اين همبستگي‌ها را از بين ببرد. در حالي كه، با تركيب شدن مدلهاي رياضي ديناميك‌ها، ديدگاههاي جديدي از مكانيسم‌هاي فيزيولوژي آشكار مي‌شود. داده‌ها مي‌توانند مدلهايي را ايجاد كنند، كه نه تنها كيفيت، بلكه اطلاعات كمي از عملكرد مورد نظر را فراهم كند. وجود چنين مدلهايي براي بهبود فهميدن عملكرد فيزيولوژي مورد مطالعه ضروري است. در طولاني مدت، مدلهاي رياضي مي‌تواند در توليد تئوري‌هاي رياضي و فيزيولوژي جديد كمك كند. مانند: مدلسازي تأخير زماني مكانيسم بارورسپتورها منجر به پيشنهاد اين مسئله شد، كه چه چيز مي‌تواند مسئول امواج Mayer باشد.
نكته مهم ديگر در اين است، كه مدلهاي رياضي مكرراً سوالهاي مهم و جديدي را ايجاد ميكنند، كه بدون استفاده از مدلهاي رياضي پاسخگويي به آنها غير ممكن است. به عنوان مثال اين سؤال‌ها را مي‌توان مطرح كرد، كه توپولوژي سيستم عروقي كه عملكرد سيستم را تحت تأثير قرار مي‌دهد، چگونه است؟ تحت تأثير كدام شرايط، سيستم گردش خون پايدار مي‌شود؟چه مقدار مكانيسم فيدبك بارورسپتورها كه چگونگي عملكرد را به تغييرات فشار شرياني كنترل ميكنند، مي‌توانند بدون شكست حياتي عمل كنند؟اين سوالها و ديگر سوالها به آساني مي‌تواند نياز رياضيات را توضيح دهد.
سيستم بدن انسان بسيار شبيه ديگر حيوانات به خصوص شبيه ديگر پستانداران است. فيزيولوژيست‌ها از اين شباهت‌ها در مطالعه بسياري از جنبه‌هاي فيزيولوژيك در حيوانات استفاده ميكنند. اين مطالعات، با ديتاهاي به دست آمده از انسان كه به روش مشاهدات كلينكي به دست مي‌آيد، تركيب شده و دانسته‌هاي فيزيولوژيك را افزايش مي‌دهد. محقيقين با استفاده از حيوانات به دليل شباهت آنها به انسان از مدل حيواني استفاده ميكنند.
واژه سيستم به مفهوم مجموعه اتصالات داخلي المانهاي است، كه عملكرد آنها در شكلي هماهنگ صورت مي‌گيرد. قلب، با ماهيچه‌ها، اعصاب، و خون درونش يك سيستم را تشكيل مي‌دهد. هرچند كه قلب يك زير سيستم در كل سيستم گردش خون محسوب مي‌شود و به نوبه خود يك زيرسيستم از كل مجموعه بدن را تشكيل مي‌دهد. تحليل و آناليز سيستم براي درك بهتر سيستم از جمله اهداف مدلسازي است. با مدلسازي يك سيستم مي‌توان رفتار خروجي آن را مورد بررسي قرار داد و در كاهش هزينه كمك زيادي كرد. پيچيدگي مدل بستگي به خواسته‌هاي مسئله دارد. مدلسازي بيولوژيكي سه هدف مهم را دنبال مي‌كند:
-1 تحقيقات،
-2 يادگيري و آموزش، كه در دانشكدههاي علم پزشكي قابل استفاده است.
-3 كاربردهاي كلينيكي، جايي كه مدلها به تشخيص يا كمك در تعيين رژيم‌هاي دارويي به‌كار مي‌روند. نوع ديگري از كاربردهاي پزشكي آن، طراحي پروتزهاي مصنوعي است، مانند اعضاي مصنوعي، كمك كننده‌هاي قلبي، يا سيستم‌هاي اتوماتيك تزريق انسولين.
پاسخ با نقل قول
