مدل سازی عددی پدیده تنظیم خودکار در شریان کاروتید مشترک انسانی

از آﻧﺠﺎ ﮐﻪ ﻫﺮ ارﮔﺎن ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﺣﺘﯿﺎﺟﺎت ﻣﺘﺎﺑﻮﻟﯿﮏ (سوخت و سازی) و ﻋﻤﻠﮑﺮدی ﺧﻮد ممکن است ﺑﻪ مقادیر متفاوتی از جریان ﺧﻮن ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ باشد، ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر پدیده ای ﻣﻬﻢ ﻣﺤﺴﻮب می شود. ﭘﺪﯾﺪه ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر تنش برشی به عنوان ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ذاﺗﯽ ﯾﮏ ارﮔﺎن ﺑﺮای ﺛﺎﺑﺖ نگه داشتن شرایط همودینامیک در ﻣﻘﺎﺑـﻞ ﺗﻐﯿﯿـﺮات ضربان قلب و فشار پرفیوژن ﺗﻌﺮﯾﻒ می شود؛ برای مثال ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮ ضربان قلب در ﺑﺪن، شریان ها ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺮخ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﻮرد نیاز و در جهت ثابت نگاه داشتن نیروها و تنش های همودینامیک، دچار اتساع ﯾﺎ اﻧﻘﺒﺎض ﺷﺮﯾﺎﻧﯽ می شوند.موضوع تحقیق در مقاله حاضر اختصاص ﺑﻪ مکانیسم های محلی برای کنترل خودکار دارد. مکانیسم های تنظیم کننده ﻣﺤﻠﯽ، ﻣﺴﺘﻘﻞ از مکانیسم های ﮐﻨﺘﺮﻟـﯽ ﺧـﺎرﺟﯽ، ﻣﺎﻧﻨـﺪ اﻋﺼـﺎب ﺳـﻤﭙﺎﺗﯿﮏ و هورمون های ﺳﯿﺎر، ﻋﻤﻞ می کنند. از اﯾﻦ رو می توان آن ها را اﯾﺰوﻟﻪ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ. ﯾﻌﻨﯽ همان طور ﮐﻪ ذﮐـﺮ ﺷﺪ ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر وﯾﮋﮔﯽ ذاﺗﯽ ارگان های ﺑﺪن اﺳﺖ و اندام های ﺗﺤﺖ ﭘﺮﻓﯿﻮژن، ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﯿﺮ مکانیسم ها ﻋﺼﺒﯽ و ﻫﻮرﻣﻮﻧﯽ ﻗﺮار نمی گیرند.از آﻧﺠـﺎ ﮐـﻪ در مدل سازی های عددی به کار بردن شرایط مرزی صحیح از اهمیت ویژه ای ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ، اﺳﺘﻔﺎده از مدل سازی درﺧﺖ ﺷﺮﯾﺎﻧﯽ ﺑﺮای ﺑﻪ دﺳﺖ آوردن ﺷﺮاﯾﻂ ﻣﺮزی ﻣﻨﺎﺳﺐ، اﻣﺮی ﺿﺮوری ﺑﻪ ﻧﻈﺮ می رسد، لذا در مقاله حاضر ابتدا مدلی از نوع صفر بعدی (پارامتر فشرده) و گسترده ارائه شده است. سپس از این مدل برای به دست آوردن شرایط مرزی در شریان کاروتید معمولی استفاده شده و تنظیم تنش برشی به عنوان یکی از پراهمیت ترین پارامترهای همودینامیک در مدلی سه بعدی از این شریان مدل سازی گردیده است. نتایج حاصل نشانگر نحوه تغییرات خواص مکانیکی دیواره و لذا ابعاد شریان به جهت برگرداندن مقادیر تنش برشی وارد بر دیواره به محدوده نرمال است.