тематичне моделювання імунної реакції



Бесплатно
Узнать стоимость работы
Рассчитаем за 1 минуту, онлайн
Работа добавлена на сайт TXTRef.ru: 2019-04-15

Міністерство освіти і науки,молоді та спорту України

Львівський національний університет імені Івана Франка

Факультет  електроніки

ЗВІТ

про виконання лабораторної роботи № 2

«Математичне моделювання імунної реакції.

Дослідження моделі аутоімунного захворювання»

Виконав

студент групи ФЕМ-22

Савош Роман

Перевірив

Кухарський І.Й.

ЛЬВІВ

2012


Лабораторна робота № 2

Математичне моделювання імунної реакції.

Дослідження моделі аутоімунного захворювання.’

Мета роботи:

  1.  Ознайомитись з основами математичного моделювання медико-біологічних процесів на прикладі моделювання аутоімунного захворювання.

Завдання:

Визначити параметри індивідуальної імунної системи при яких пацієнт одужає за наперед заданий проміжок часу.

Обладнання:

  1.  Персональний комп’ютер

Програма моделювання протікання аутоімунного захворювання. 

Теоретичні відомості.

Математична модель аутоімунного захворювання:

Дана модель описується системою трьох диференційних рівнянь.

де

- концентрація клітин здорової тканини, не враженої захворюванням.

- концентрація лімфоцитів-кілерів, що руйнують клітини тканини органа при автоімунному захворюванні.

Z(t)концентрація антигенів, що виділяються при руйнуванні клітин тканини.

- швидкість розмноження клітин здорової тканини. Має перевищувати нуль.

- природне відмирання клітин здорової тканини.

- загибель клітин тканини під дією лімфоцитів імунної системи.

D – коефіцієнт розмноження популяції лімфоцитів.

- руйнування лімфоцитів при їх взаємодії з клітинами тканини.

- швидкість природної загибелі лімфоцитів.

- синтез антигенів клітинами організму.

Mшвидкість розапду антигенів.

Можливо три процеси аутоімуннної реакції, які описує дана модель. Це такі процеси:

  1.  повне відновлення тканини органа при будь-яких початкових руйнуваннях тканини та концентрації агресивних лімфоцитів Y(0).
  2.  повне руйнування тканини органа при аутоімунному захворюванні.
  3.  хронічне протікання аутоімунного захворювання з періодичними рецидивами.

Використання компютерного моделювання на основі математичної моделі аутоімунної реакції можливе в практичній медицині. При лікуванні аутоімунного захворювання викоритовують кортикостероїдні перпарати (типу гідрокортизону). Ці припарати пригнічують виникнення лімфоцитів-кілерів(зменьшують Y у наших рівняннях). Такий вплив на лімфоцити-кілери дозволяє перевести хронічну форму захворювання у форму, що веде до одужаня(тобто до стабілазації кількості клітин тканини на нормальному рівні).

Інформація про програму моделювання реакції:

Дана програма призначена для математичного моделювання імунної реакції на основі моделі протікання аутоімунного захворювання.

Форма складається з головного вікна, в якому вводяться дані необхідні для розрахунку, та трьох допоміжних вікон, які відображають результати розрахунку (в даному випадку графіки).

Головне вікно складається з головного меню панелей та кнопки "Обчислити". Головне меню містить розділи "Файл", "Опції", "Допомога". Розділ "Опції" містить налаштування, що стосуються графіків. Панель "Початкові умови" містить комірки для задання початкових умов. Панель "Час спостереження" містить комірки для задання початкового та кінцевого часу інтегрування системи (спостереження за організмом). По замовчуванню початковий час завжди рівний нулеві (для кращого узгодження з теорією). Панель "Параметри" містить комірки для задання параметрів організму (системи). Панель "Кількість точок" містить комірку для задання кількості точок на графіках (неявно впливає на крок інтегрування). Кнопка "Обчислити" запускає процедуру інтегрування системи з заданими параметрами.

Якщо навести вказівник миші на комірку, то над нею з’являється підказка з інформацією про параметр.

Допоміжні вікна "Концентрація клітин здорової тканини", "Концентрація лімфоцитів-кілерів" та “Концентрація антигенів” виводять залежність відповідних концентрацій від часу протікання реакції.

Програма створює файл 'DataForGraphic.dat', який містить результати інтегрування.

Формат виводу:

Рядок перший містить два числа: кількість компонент системи та кількість точок. Усі наступні рядки - номер точки, час, величину першої та другої компонент в даній точці. Перша компонента - концентрація клітин здорової тканини. Друга компонента - концентрація лімфоцитів-кілерів в даний момент часу. Третя – концентрація антигенів.

Хід роботи:

  1.  Отримати у викладача час, протягом якого орган повинен відновитись.
  2.  Змінювати значення параметрів імунної системи(тобто коефіцієнтів рівнянь моделі) від мінімального до максимального так, щоб в процесі моделювання була змога визначити інтервали при яких мають місце наступні процеси:

а) Пацієнт гине – кількість клітин тканини органа рівна нулю.

б) Пацієнт одужує – орган віновлюється(номінальне значення клітин здорової тканини досягається за певний час).

в) Хронічна форма захворювання (Концентрація антигенів досягає певного рівня і встановлюється динамічна рівновага між концентраціями лімфоцитів та антигенів. Допустимі невеликі коливання навколо положення рівноваги).

  1.  Підібрати параметри імунної системи такі, щоб пацієнт одужував в наперед задані строки.
  2.  Висновок.

Результати вимірювань та обчислень

  1.  Пацієнт цілком здоровий: 

  1.  Пацієнт хронічно хворий:

3.Пацієнт помер:

Висновок: Під час виконання даної лабораторної роботи я ознайомився  з основами математичного моделювання медико-біологічних процесів на прикладі моделювання аутоімунного захворювання, визначив параметри індивідуальної імунної системи при яких пацієнт одужає, хронічно хворіє, помирає  за наперед заданий проміжок часу.

Другие работы

реферат дисертації на здобуття наукового ступ...


Кількість структура якісний стан та характер використання трудових ресурсів становлять основу його економічного розвитку. Тому питання формуванн...

Подробнее ...

Лекція 7. Стратегія збуту і просування товарі...


Стратегія збуту і просування товарів План Розподіл товару. Реклама Методи стимулювання збуту і пропаганда Особистий продаж і прямий маркетинг Пр...

Подробнее ...

Форми дієслова що його виражають є формами а...


аdjectivum ? прикметник djektiv?ci?m?s sz?fjok mell?kneves?l?se ? перехід інших частин мови у прикметник тобто набуття синтаксичних функцій і кат...

Подробнее ...

Тема- Геодезические работы на строительной пл...


hраб. hраб.1 = 17109 ? 17088 = 021 м hраб.2 = 17109 ? 170606 = 048 м hраб.

Подробнее ...