饮酒后人体血液中酒精含量的变化规律

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1、饮酒后人体血液中酒精含量的变化规律摘要本文针对喝酒后人体血液中的酒精含量变化规律进行讨论，以此来探讨酒后驾车的问题。根据已知的一组某人酒后血液内酒精含量数据，利用matlab软件，采用非线性拟合的方法，得到一个血液内酒精含量变化规律的数学模型，此模型与已知数据拟合效果好，所以，以此为基本模型，采用平移、叠加、倍数等方法，推出其他的情况下的变化规律的数学模型。根据得到的模型，通过数据及图像分析，得到违规驾车时间范围，血液中酒精含量最大值以及达到最大值的时间。根据以上，第一解释司机大李所碰到的违规情况，第二回答在很短时间内和较长时间内（2小

2、时）这两种情况下，喝3瓶啤酒后多长时间内驾车会违反新驾车标准，第三估计血液中的酒精含量在什么时间最高，第四对“如果天天喝酒，是否还能开车？”这个问题进行简单的探讨。关键词：MATLAB;酒精含量；数学模型；非线性拟合；酒后驾车一问题重述据报载，2003年全国道路交通事故死亡人数为10.4372万，其中因饮酒驾车造成的占有相当的比例.针对这种严重的道路交通情况，国家质量监督检验检疫局2004年5月31日发布了新的《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》国家标准，新标准规定，车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20毫克／百毫升，小于8

3、0毫克／百毫升为饮酒驾车（原标准是小于100毫克／百毫升），血液中的酒精含量大于或等于80毫克／百毫升为醉酒驾车（原标准是大于或等于100毫克／百毫升）.大李在中午12点喝了一瓶啤酒，下午6点检查时符合新的驾车标准，紧接着他在吃晚饭时又喝了一瓶啤酒，为了保险起见他呆到凌晨2点才驾车回家，又一次遭遇检查时却被定为饮酒驾车，这让他既懊恼又困惑，为什么喝同样多的酒，两次检查结果会不一样呢？1.对大李碰到的情况做出解释；2.在喝了3瓶啤酒或者半斤低度白酒后多长时间内驾车就会违反上述标准，在以下情况下回答：1）酒是在很短时间内喝的；2）酒是在较长

4、一段时间（比如2小时）内喝的.3.怎样估计血液中的酒精含量在什么时间最高.4.根据模型论证：如果天天喝酒，是否还能开车？参考数据1.人的体液占人的体重的65%至70%，其中血液只占体重的7%左右；而药物（包括酒精）在血液中的含量与在体液中的含量大体是一样的。2.体重约70kg的某人在短时间内喝下2瓶啤酒后，隔一定时间测量他的血液中酒精含量（毫克／百毫升），数据如下：时间（小时）0.250.50.7511.522.533.544.55酒精含量（毫克/百毫升）306875828277686858515041时间（小时）67891011121

5、3141516酒精含量（毫克/百毫升）3835282518151210774二问题背景交通事故向来都是危害人们生命安全和人们的幸福生活的重要原因，而酒后驾车又是造成发生的极重要因素，因此，合理的控制酒后驾车，对降低交通事故的发生，保障人们生命安全有重要意义。而如何界定是否已经是饮酒驾车，如何界定是否是醉酒驾车，以及其中的界线是什么，是一个极具操作性的问题；而面对已有的标准，司机们应如何应对已有的法规政策制定的标准，从而约束自己的行为，避免违反法纪，从而造成交通事故，也是应该考虑的重要问题。本文从人体的生物知识出发，采用数学手段，来对相关

6、问题进行讨论，从而解决相关问题，并给司机以合理建议。三问题分析关于饮用啤酒后酒精含量在人体血液中的变化规律问题，首先应以1瓶啤酒在短时间内喝完的情况为研究对象，采用分段拟合的方法，得出饮用啤酒后酒精含量在人体血液中的变化规律的数学模型。再以此为基础，采用平移、叠加、倍数等方法，推出其他的情况下的变化规律的数学模型。四模型假设问题本身存在不确定因素，比如各人身体素质不同，对酒精的分解能力不同，因此，为了简化问题，我们做出以下假设：1、酒精在人体中的扩散速率与酒精浓度成正相关关系。2、根据资料显示，一个人在一天内不同时间喝酒，酒精在血液和体

7、液中的变化规律存在差别，由于没有相应的统计数据，本文不考虑这些因素。3、第一次酒精在人体中还没来得及扩散完，第二次饮酒的酒精与第一次的产生了叠加。4、把血液和其他体液看成一个整体。五符号说明中心室（体液）内的酒精量由吸收室到中心室的酒精转移率系数由吸收室分解排放的酒精转移系数体液中的酒精的浓度体液的体积饮入酒精量酒精由吸收室转移到中心室的速率：时间（小时）六模型的建立与求解6.1建立基本的数学模型6.1.1画散点图根据已知数据和假设，某人喝了2瓶啤酒后，酒精含量（毫克/百毫升）在其血液中的变化情况，如图1所示（MATLAB作图，下同）图

8、16.1.2建立数学模型吸收室中心室我们用吸收室代表胃，用中心室代表体液。首先我们对吸收室建立微分方程，考虑到就在段时间内进入吸收室，可得，解此微分方程得，（1），所以可知，对中心室创建微分方程，可得，考虑