แบบจำลองแฟร็กทัลในปอด
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
รภัสศา ช่อมะปราง, ณฐพล ลิ้มชัยปัญญา, เบญจมาศ จันทะเลิศ
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
เสาวลักษณ์ ทองหิน, อรทัย ปะกิราเค
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
โครงงานแบบจำลองแฟร็กทัลในปอด (Pulmonary-Fractal Math Modeling) มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างแบบจำลองแฟร็กทัลในปอด เพื่อหารูปทั่วไปของปริมาตรและพื้นที่ผิวองค์ประกอบสำคัญของแบบจำลองแฟร็กทัลในปอดและเปรียบเทียบประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนแก๊สของแบบจำลองแฟร็กทัลในปอด โดยได้ศึกษาเรื่อง ลำดับและอนุกรม แฟร็กทัล และแฟร็กทัลในปอด
ผลการดำเนินการพบว่า
ทฤษฎีบทที่ 1 ปริมาตรของหลอดลมแต่ละหน่วยในระดับขั้นที่ ของแบบจำลองแฟร็กทัลในปอด
ทฤษฎีบทที่ 2 ปริมาตรของถุงลมแต่ละหน่วยของแบบจำลองแฟร็กทัลในปอด
ทฤษฎีบทที่ 3 รูปทั่วไปของปริมาตรรวมของแบบจำลองแฟร็กทัลในปอด
ทฤษฎีบทที่ 4 พื้นที่ผิวบริเวณที่มีการแลกเปลี่ยนแก๊สของแบบจำลองแฟร็กทัลในปอด
ทฤษฎีบทที่ 5 ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนแก๊สของแบบจำลองแฟร็กทัลในปอด
ซึ่งผลการเปรียบเทียบค่าประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนแก๊สของแบบจำลองแฟร็กทัลในปอด ในกรณี
ที่ศึกษา พบว่า ทั้งปริมาตรและพื้นที่ผิวของถุงลมบริเวณที่มีการแลกเปลี่ยนแก๊สของแบบจำลองแฟร็กทัลในปอด
มีค่าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยปริมาตรรวมในระดับอนันต์สามารถคำนวณได้โดยใช้อนุกรมอนันต์ ซึ่งปริมาตรรวมของหลอดลมในระดับอนันต์ เท่ากับ แต่พื้นที่ผิวของถุงลม
บริเวณที่มีการแลกเปลี่ยนแก๊สมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ดังแสดงไว้ในภาคผนวก ทำให้ค่าประสิทธิภาพ
มีค่าเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีที่สิ้นสุด นั่นคือ ถ้าหากเราสามารถเลือกได้ ควรสร้างแฟร็กทัลในปอดที่มีการแตกแขนงออก
ให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะสามารถเป็นได้ จะทำให้มีประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนแก๊สสูงขึ้น และสามารถทดแทน
ปอดที่มีอยู่จริงตามธรรมชาติที่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนขั้นการแตกแขนงออก เนื่องจากขีดจำกัดด้านสรีระ
ความหนาบางของผนังปอด และการรับน้ำหนักของโครงสร้างหลอดลมได้