人与动物的脉搏的数学建模问题

小哺乳动物和小鸟的心跳速度比大哺乳动物和大鸟的快。如果我们假设动物进化为每种动物确定了最佳心跳速度,为什么各种动物的最佳心跳速度不一样呢?有一个模型能导致关于心跳速度的正确规律吗?由于热血动物的热量通过身体表面散失,所以它们要用大量的能量来维持体温。而冷血动物在休息时只需要极小的能量,所有正在休息的热血动物的主要能量消耗似乎是维持体温。让我们根据这种想法来探索一个模型。
粗略地说,可用的能量与通过肺部这一氧气源的血液流量成正比。假设血液的最少需要量是循环的,那么可用的能量将等于所使用的量。(详细数据见附录)
( a ) 试建立一个模型,将体重与通过心脏的基础(即休息时的)血液流量联系起来,用下面的数据检验你的模型。
( b ) 有许多可得到脉搏数据但没有血液流量数据的动物。建立一个模型将体重与基础脉搏联系起来。关于心脏你需要作哪些假设?怎样能检验它们?用下面的数据检验你的模型。
( c ) 在检验你在( a )和( b )种的模型时会出现不一致,讨论它们。

附录:
哺乳动物的数据:
动物名称 重量(公斤) 脉搏(次 / 分钟)
蝙蝠 0.006 588
小老鼠 0.017 500
仓鼠 0.103 347
大老鼠 0.252 352
天竺鼠 0.437 269
兔 1.34 251
负鼠 2.2 ~ 3.2 187
海豹 20 ~ 25 100
山羊 33 81
绵羊 50 70 ~ 80
猪 100 60 ~ 80
马 380 ~ 450 34 ~ 55
牛 500 46 ~ 53
象 2000 ~ 3000 25 ~ 50
人类的数据:
年龄 5 10 16 25 33 47 60
体重(公斤) 18 31 66 68 70 72 70
脉搏(次 / 分钟) 96 90 60 65 68 72 80
通过心脏的血液流量(分升 / 分) 23 33 52 51 43 40 46

某些哺乳动物的数据:
兔 山羊 狗 狗 狗
体重(公斤) 4.1 24 16 12 6.4
通过心脏的血液流量(分升 / 分) 5.3 31 22 12 11

小鸟类的数据:
鸟类 体重(克) 脉搏(次 / 分)
蜂鸟 4 615
鹪 11 450
金丝鹊 16 514
麻雀 28 350
鸽子 130 135
大鸟类的数据:
鸟类 体重(克) 脉搏(次 / 分)
鸥 388 401
小鸡 1980 312
鹰 8310 199
火鸡 8750 93
鸵鸟 80000 65

第1个回答  2007-04-27
楼上是几个无赖本回答被提问者采纳
第2个回答  2007-04-19
附录:
哺乳动物的数据:
动物名称 重量(公斤) 脉搏(次 / 分钟)
蝙蝠 0.006 588
小老鼠 0.017 500
仓鼠 0.103 347
大老鼠 0.252 352
天竺鼠 0.437 269
兔 1.34 251
负鼠 2.2 ~ 3.2 187
海豹 20 ~ 25 100
山羊 33 81
绵羊 50 70 ~ 80
猪 100 60 ~ 80
马 380 ~ 450 34 ~ 55
牛 500 46 ~ 53
象 2000 ~ 3000 25 ~ 50
人类的数据:
年龄 5 10 16 25 33 47 60
体重(公斤) 18 31 66 68 70 72 70
脉搏(次 / 分钟) 96 90 60 65 68 72 80
通过心脏的血液流量(分升 / 分) 23 33 52 51 43 40 46

某些哺乳动物的数据:
兔 山羊 狗 狗 狗
体重(公斤) 4.1 24 16 12 6.4
通过心脏的血液流量(分升 / 分) 5.3 31 22 12 11

小鸟类的数据:
鸟类 体重(克) 脉搏(次 / 分)
蜂鸟 4 615
鹪 11 450
金丝鹊 16 514
麻雀 28 350
鸽子 130 135
大鸟类的数据:
鸟类 体重(克) 脉搏(次 / 分)
鸥 388 401
小鸡 1980 312
鹰 8310 199
火鸡 8750 93
鸵鸟 80000 65
第3个回答  2007-04-28
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