人體心血管循環(huán)系統(tǒng)負(fù)責(zé)向組織、器官輸送用于新陳代謝的氧氣和其他營養(yǎng)物質(zhì),是維持人體各項生理機能正常運行的重要保障。由于人類長期在地球上生活,心血管循環(huán)系統(tǒng)已經(jīng)適應(yīng)了1G的重力環(huán)境,所以當(dāng)重力改變時,血液的流體靜壓將會隨之改變甚至消失,進而對心血管循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。隨著人類進入宇宙空間機會的增多以及停留時間的延長,失重環(huán)境下人體心血管循環(huán)系統(tǒng)響應(yīng)越來越受到國內(nèi)外科學(xué)工作者的重視。失重條件下血液的重新分布會影響人體的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng),改變?nèi)梭w溫度分布,使航天員處于不舒適狀態(tài),進而降低工作效率、危害航天員的身體健康。因此,研究失重,微重力環(huán)境對人體心血管循環(huán)系統(tǒng)各項生理參數(shù)的影響以及各參數(shù)隨重力改變的變化規(guī)律,對于預(yù)防重力變化對人體心血管循環(huán)系統(tǒng)的不良影響,提高航天飛行員的健康舒適以及保證正常工作能力具有重要意義。國內(nèi)外的研究表明,對心血管循環(huán)系統(tǒng)進行建模仿真是研究心血管系統(tǒng)受內(nèi)外環(huán)境變化以及各種生理、病理狀態(tài)影響的有效手段。
心血管循環(huán)系統(tǒng)由心臟、動脈、毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)及靜脈構(gòu)成。血液循環(huán)分為體循環(huán)和肺循環(huán),機體通過神經(jīng)和體液機制對心血管循環(huán)系統(tǒng)的活動進行調(diào)節(jié),協(xié)調(diào)各器官間的血液分配,保障系統(tǒng)的正常運行,重力對于心血管循環(huán)系統(tǒng)的影響通過改變血液的流體靜壓實現(xiàn)。近年來,不同重力應(yīng)激對心血管循環(huán)系統(tǒng)模型的影響成為國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點。本文總結(jié)了人體心血管循環(huán)系統(tǒng)的建模方法,回顧了適用于重力應(yīng)激下的心血管循環(huán)系統(tǒng)模型的發(fā)展進程,闡述了重力變化對心血管循環(huán)系統(tǒng)影響的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀,指出了存在的問題與解決方法以及未來的發(fā)展方向。