See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7212
ETF7212 (ETF7212) "Südame täitumismahuga seostuv energiatarve (1.01.2007−31.12.2009)", Mart Min, Tallinna Tehnikaülikool, Infotehnoloogia teaduskond.
ETF7212
Südame täitumismahuga seostuv energiatarve
Cardiac volume related energy consumption
1.01.2007
31.12.2009
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.9. MeditsiinitehnikaB140 Kliiniline füüsika, radioloogia, tomograafia, meditsiinitehnika2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).100,0
PerioodSumma
01.01.2007−31.12.2007195 000,00 EEK (12 462,77 EUR)
01.01.2008−31.12.2008195 000,00 EEK (12 462,77 EUR)
01.01.2009−31.12.2009187 200,00 EEK (11 964,26 EUR)
36 889,80 EUR

Südame ülesandeks on organismi varustamine hapnikurikka verega selleks, et rahuldada organite ja kudede vajadusi tööks tarviliku energia järele. Samal ajal vajab ka süda ise energiat oma pumbafunktsiooni täitmiseks. Traditsiooniliselt iseloomus-tatakse südame töö efektiivsust löögimahu (stroke volume) ning väljutuse mahu (cardiac output) põhjal, mis avaldub löögimahu ja löögisageduse korrutisena. Siiski, südametegevuse analüüsi juures osutub tarvilikuks otsene energeetiliste suuruste käsitlemine selleks, et jälgida energeetilist bilanssi, vältides sellega haige südame energiavarustuse puudujääki organismi nõude sunnil. Vähegi kestvam energia puudujääk viiks südamelihase hukule. Selline oht esineb näiteks adaptiivsete südame-stimulaatorite puhul ning kunstliku vereringega südameoperatsioonide juures. Energia ja töö hindamiseks vajalike seoste tuletamiseks kasutame elastse keha füüsika ja vedelike keemilise termodünaamika alustõdesid, neid vastavalt kohandades ja arendades konkreetse ülesande jaoks. Püstitame hüpoteesi, et üksnes suhteliste mahtude ja ajavahemike mõõtmise kaudu saab kalkuleerida nii südame väljutustööks (external work) kuluvat energiat, kui südamelihase energeetilise potentsi kogumiseks tarvilikku sisemist tööd (internal work), samuti ka südamelihase enda energiavarustust (energy supply) hapnikurikka vere abil. Vajalike seoste kontrollimiseks kasutame peale teoreetiliste spekulatsioonide ka arvutisimulatsioone ning biofüsioloogilisi eksperimente, eriti just kunstliku vereringe süsteemi lülitatud isoleeritud loomasüdametega, mis saadakse toiduainetööstuse regulaarse tootmisprotsessi produktina. Ühtlasi arendame välja meetodid ja vahendid mahu mõõtmiseks kas siis ultraheli, optilist kiirgust, või pigem juba elektrilist bioimpedantsi kasutades. Töö käigus arendame välja vajalikud mittestandarsed eksperimendivahendid.
A task of the heart is supplying of the organism with oxygen rich blood to meet the energy demand of organs and tissues.A task of the heart is to supply the organism with the blood rich of oxygen to meet the energy demand of organs and tissues. In the same time the heart itself needs energy to fulfill its function of pumping. Traditionally, effectiveness of the heart is characterised through stroke volume and cardiac output, which is expressed as the stroke volume multipled by heart rate. But for the heart effeciency analysis appears a need to handle direct energy parameters to check the energetic balance, avoiding so a lack in energy supply of a sick heart caused by the demand of organism. A longer period of energy lack will lead to damage of the myocardium. Such a danger exists, for example, in rate adaptive cardiac pacemakers, but also in the case of open chest cardiac surgery when an artificial blood circulation is applied. To derive the relationships between energy and work we can use the basics of elestic bodies and chemical thermodynamics of the liquids. We rise a hypothesis that measuring only relative volumes and time intervals, it is possible to calculate the amount of energy needed for ejecting the blood from the heart (external work), as well as for characterising the process of gathering the energetic potence of the myocardium (internal work), and also the energy supply of the myocardium itself with the oxygen rich blood. To check the relationships we will use, besides the theoretical speculations, also computer simulation and biophysiological experiments, especially with the isolated animal hearts got from the regular meat production process, which will be connected to the artificial blood circulation system. At the same time, we will develop the methods and means for measuring the stroke volume using ultrasound, optical radiation, or most likely, the electrical bioimpedance. During the research work we will develop the required specific experimentation means.