Вязкость дыхательных смесей. Легочный поток газа

Вязкость большинства реальных дыхательных газовых смесей довольно одинакова, вплоть до величин абсолютного давления, составляющих 10 кгс/см2. Она сильно зависит от абсолютной температуры газа, но, по-видимому, не зависит от его плотности при абсолютном давлении до 10 кгс/см2. Величины вязкости дыхательной смеси на больших глубинах окончательно не установлены.

Ни низкая вязкость водорода, ни высокая вязкость неона, по-видимому, не оказывают существенного влияния на величину работы, затрачиваемой на дыхание, при нахождении человека на глубине. Строго ламинарный поток газа, для которого величина вязкости имеет важное значение, вносит небольшой вклад в общее Р при подавляющем большинстве подводных условий. В 1972 г. Lanphier предположил, что влиявшие вязкости на число Рейнольдса могло бы иметь некоторое практическое значение, однако доказательств этого вероятно, не имеется.

В 1974 г. Jaffrin, Kesic провели анализ результатов проведенных исследований относительно легочного потока газа в аспекте механики жидких сред. Эти авторы пришли к выводу, что механизм «газового потока в легких приблизительно аналогичен таковому в простой трубе, и всеобщая корреляция сопротивления дыханию со скоростью потока и природными свойствами газа может быть получена на основе пространственного анализа». Они представили закон подобия, который позволяет экстраполировать результаты, полученные для одного газа, на другой.

После определенных допущений основное уравнение, предложенное этими авторами, приобрело относительно простую форму, причем они утверждали, что «нормализованная величина падения давления вдоль воздухоносных путей — есть функция только числа Рейнольдса». Во время дыхания воздухом при нормальном атмосферном давлении цитируемые авторы обнаружили, что постоянное сопротивление дыханию (ламинарный режим) имело место при величине потока приблизительно достигающей 0,5 л/с, а пропорционально изменяемое сопротивление — при потоке, превышало 2 л/с.

Наиболее важный промежуточный диапазон величин потока газа находится между указанными значениями. Расчеты изменений плотности газа, предложенные Jaffrin, Kesic, удовлетворительно согласовывались с результатами, полученными в 1967 г. Maio, Farhi.

В 1974 г. Kylstra создал математическую модель, которая очень точно описывала реальное поведение воздухоносных путей человека при различных условиях дыхания.

Геометрическая форма ротовой полости, глотки и гортани может изменяться при каждом дыхательном движении. Следовательно, роль этих анатомических образований для величины общего ДР не только велика, но и достаточно изменчива. Основное сопротивление верхних дыхательных путей обычно создается в гортани. Важная роль гортани в изменении выдыхаемого потока в настоящее время общепризнана.

Источник: http://meduniver.com