초록
본 연구에서는 심혈관시스템 내의 압력 변화를 감지하는 압수용체 중 가장 대표적인 대동맥 압수용체의 시뮬레이션을 위한 심활성도 압반사 제어모델을 제안하였다. 그리고 제안된 모델은 압반사 조절, 시간지연을 포함한 전기회로 모델들로 구성하였으며, 대동맥동의 압반사 조절시 시간지연이 심주기와 일회 심박출량에 주는 영향을 관찰할 수 있도록 하였다. 심활성도 압수용체 제어 모델에서 시간지연의 기전은 대동맥동 압수용체에서 감지된 압력 정보가 구심성 신경으로 전달되고, 이 정보는 중추신경을 거쳐 원심성 신경으로 전달되어 제어 기능을 수행한다. 제안된 모델의 시뮬레이션 결과 시간지연에 따라 심혈관시스템 변이성의 세가지 패턴을 관찰할 수 있었다. 먼저 시간지연이 2.5초 이상일 경우에는 대동맥압, 일회심박출량, 심박동수가 비주기적으로 발생하고 불규칙인 것을 관찰할 수 있었고, 시간지연이 0.1초에서 2.5초 사이일 경우에는 주기적인 진동이 발생함을 관찰할 수 있었다. 그리고 시간지연이 0.1초 이하인 경우에는 심박동수와 동맥압-심박동수의 궤적은 안정상태를 유지함을 관찰할 수 있었다.
In this paper, we proposed a heart activity control model for simulation of the aortic sinus baroreceptor, which was the most representative baroreceptor sensing the variance of pressure in the cardiovascular system. And then, the heart activity control model composed electric circuit model of the cardiovascular system with baroreflex control and time delay sub-model to observe the effect of time delay in heart period and stroke volume under the regulation of baroreflex in the aortic sinus. The mechanism of time delay in the heart activity baroreflex control model is as follows. A control function is conduct sensing pressure information in the aortic sinus baroreceptor to transmit the efferent nerve through central nervous system. As simulation results of the proposed model, we observed three patterns of the cardiovascular system variability by the time delay. First of all, if the time delay over 2.5 second, aortic pressure and stroke volume and heart rate was observed non-periodically and irregularly. However, if the time delay from 0.1 second to 0.25 second, the regular oscillation was observed. And then, if time delay under 0.1 second, then heart rate and aortic pressure-heart rate trajectory were maintained in stable state.
