Matematik

HJÆLP til en opgave i SRP

09. december 2013 af oddesundvej175 (Slettet)

En matematisk model for alkoholmængden A(t) i blodet, ved(oral) indtagelse af en alkoholmængde A0 kunne evt. være beskrevet ved følgende to koblede differentialligninger:

  F*K_a*A_mave-k

Hvor Ka og K er to positive tal og F, som står for biotilgængeligheden er en konstant mellem 0 og 1

En løsningsformel A(t) til differentialligningen(*) kan skrives på formen:

A(t)=F*A0*(1-e-ka*t)-K*t

--Beskriv hvordan man herudfra kan bestemme en modelfunktion C(t) for blodets koncentration af alkohol, hvis man kender alkoholens fordelingsvolumen V

(Fordelingensvolumenet for alkohol bliver derfor kroppens samlede vandmængde også kaldes kroppens vandfase.  Fordelingsvolumenet defineres som den totale mængde rusmiddel der findes i kroppen, divideret med plasmakoncentrationen af stoffet. Ved plasma forstås den vandige væske der er tilbage når man fra blodet har fjernet de røde og hvide blodlegemer.)


Brugbart svar (1)

Svar #1
09. december 2013 af lfdahl (Slettet)

Du har ikke anført to koblede differentialligninger. Det første udtryk er ikke engang en ligning ...

Anfør venligst begge DL.


Svar #2
09. december 2013 af oddesundvej175 (Slettet)

I maven: dA_maven/dt=-k_a*A_mave og i blodet: dA/dt=F*K_a*A_mave-k


Svar #3
09. december 2013 af oddesundvej175 (Slettet)

De kaldes compartment modeller 


Brugbart svar (0)

Svar #4
09. december 2013 af lfdahl (Slettet)

OK. Tak for det.

I maven: Am' = - Ka Am

I blodet: A' = F Ka Am - K

Er det rigtigt aflæst? Jeg mener: Skal der skelnes mellem en Am(t) (mave) og en A(t) (blod)?


Brugbart svar (0)

Svar #5
09. december 2013 af lfdahl (Slettet)

Løsningen for Am:

Am(t) = C1 e-Kat, C1 er en integrationskonstant.

Derefter integreres A':  A' = F Ka Am - K = F Ka C1 e-Kat - K ⇒ A(t) = -FC1e-Kat - Kt + C2, hvor C1 og C2 er to integrationskonstanter, som skal fastlægges ud fra to begyndelsesbetingelser - f.eks. A(0) = A0  og A'(0) = 0.

Alkoholmængden i blodet har iflg. dit oplæg forskriften: A(t) = F A0 (1 - e-Kat) - K t. Men det giver ikke helt mening fysisk, fordi det betyder, at A(0) = F A0 (1 - e0) - K 0 = 0 ...

En modelfunktion, C(t), for alkoholkoncentrationen i blodet er vel blot: C(t) = (1/V)A(t), hvor V er alkoholens fordelingsvolumen, som antages kendt.

  


Svar #6
11. december 2013 af oddesundvej175 (Slettet)

Er kommet frem til at modelfunktionen ser sådan her ud: 
C(t)= (F*A)/V)*(1-e^-Ka*t)-(K/V)*t

ved at sige A(t)/V
 

Er det rigtigt?


Brugbart svar (1)

Svar #7
11. december 2013 af lfdahl (Slettet)

Ja, det er rigtigt. 


Svar #8
12. december 2013 af oddesundvej175 (Slettet)

Kan du hjælpe mig med denne her opgave???
Løs desuden følgende opgave:
Vi antager, at vi hos en person har målt følgende værdier for alkoholkoncentrationen i blodet og at den omtalte modelfunktion for C(t) kan anvendes

t

0,16

0,29

0,53

0,79

1,13

1,78

2,74

4,26

5,3

6,68

7,64

8,68

C(t)

1,33

2,26

3,57

4,56

5,46

6,25

6,43

5,92

5,44

4,76

4,28

3,76

Benyt tabellens værdier til at bestemme værdier for Ka og K
Angiv en firskrift for C(t) og tegn grafen sammen med tabelpunkterne i et koordinatsystem.
 


Brugbart svar (0)

Svar #9
12. december 2013 af lfdahl (Slettet)

Der mangler nogle oplysninger ...

I udtrykket for C(t) indgår fem (5) konstanter: F, A0, V, Ka og K.

De kan ikke eksplicit fastlægges udfra din tabel. Du har brug for også at kende værdier for C'(t)


Svar #10
12. december 2013 af oddesundvej175 (Slettet)

F=1
A=8,03
V= 1,53

Brugbart svar (0)

Svar #11
12. december 2013 af lfdahl (Slettet)

Det kan kun gøres med en regressionsmodel. Det kan stadig ikke løses eksplicit, fordi C(t) har formen:

C(t) = k (1 - exp(-Kat)) -  (K/V) t, hvor k er kendt.

Man kan evt. bruge, at  C(t) ≈ - (K/V) t, for meget store t og deraf aflæse K grafisk, hvorefter Ka kan bestemmes udfra et kendt punkt på kurven. På den vedhæftede figur kan du se, at når t bliver stor nærmer kurven sig en skrå asymptote, hvis hældning er lig med konstanten K/V. Den kan du bestemme grafisk.

Et slag på tasken siger: K/V ≈ (3,76 - 4,76)/(8,68 - 6,68) = -1/2, så K ≈ -(1/2) V ≈ 0,77

(Jeg har her brugt de tre sidste punkter på kurven og antaget er det er et nogenlunde retlinet forløb)


Brugbart svar (1)

Svar #12
12. december 2013 af lfdahl (Slettet)

Her er figuren.

Vedhæftet fil:Alkoholkonc.png

Svar #13
12. december 2013 af oddesundvej175 (Slettet)

jeg har fået k til -0,4 så det passer jo meget godt


Svar #14
12. december 2013 af oddesundvej175 (Slettet)

har du et forslag til hvad man kunne skrive til dette

-Forklar også hvorledes man i praksis kan foretage en promilleberegning hos en person. 


Brugbart svar (0)

Svar #15
14. december 2013 af lfdahl (Slettet)

#14
 

Nej. Beklager.


Skriv et svar til: HJÆLP til en opgave i SRP

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.