Исследование нестационарного течения воздуха в трахее и бронхах человека при различных темпах дыхания
Вы здесь
Аннотация:
Исследовано нестационарное турбулентное течение воздуха в трахее и бронхах реальной анатомической формы при различных режимах дыхания: спокойное, углубленное и глубокое, которым соответствует входящий расход воздуха равный 15, 30 и 60 л/мин. Для описания движения воздуха используется модель вязкой жидкости, для описания турбулентного характера – k-w модель турбулентности. Приведены линии тока воздушных потоков в респираторном тракте. В дальнейшем полученные результаты могут представлять ценность для решения задач, связанных с оценкой рисков здоровью человека.
Ключевые слова:
модель дыхательной системы, реальная анатомическая форма, нестационарное течение воздуха, турбулентное течение воздуха, режимы дыхания
обновлено: 30.10.2023
Комментарии - 5
Добрый день, Уважаемые авторы!
Скажите, пожалуйста, расход воздуха для спокойного, углубленного и глубокого дыханий был взят вами из справочной литературы, или измерялся в процессе проведения исследования?
Спасибо.
Добрый день, Станислав Юрьевич! Спасибо за ваш вопрос.
Расход воздуха для различных режимов дыхания был взят из опубликованных данных научных экспериментов, выполненных другими исследователями; также данные расходы используются в работах, посвященных моделированию течения воздуха в дыхательных путях человека.
Спасибо, Артур Ильдарович!
В развитие вопроса Марата Решидовича хотелось бы спросить, насколько может измениться нестационарное течение воздуха в трахее и бронхах человека при различных температурах. В Вашем исследовании принята температура тела (36,6). В реальности, вдыхаемый воздух не успевает прогреться до такой температуры, особенно, в холодное время года. Планируется ли в дальнейших исследованиях рассмотреть влияние температуры вдыхаемого (окружающего) воздуха?
Добрый день, исследования обладают несомненной актуальностью!
Возникает вопрос, насколько можно обобщить получаемые на индивидуальной геометрии результаты и выводы? Понятно, что модель является персонифицированной, но возможно для среднестатистического человека скорости и доли оседания будут другими и совсем в других местах.
Было бы интересно посмотреть результаты при наличии патологий (например, сужения каналов в различных генерациях).
Добрый день, Марат Решидович! Спасибо за ваш вопрос.
Геометрия дыхательных путей, приведенная в данной работе, основана на КТ снимках здорового взрослого человека. Размеры рассматриваемой геометрической модели соответствуют физиологическим нормам, приведенным в медицинских справочниках. Полагаем, что данная геометрия показывает средние результаты для данной группы людей.
В дальнейшем при расширении работы планируется рассмотреть сценарии с другими геометриями дыхательных путей и сравнить полученные результаты для корректировки средних показателей модели. Также в планах по развитию модели рассмотрение геометрии дыхательных путей при наличии заболеваний, например при обструкции легких.