Механизм Движения Центральной Части Потока

Анализ визуального эксперимента с регистрацией перемещения потока путем фотографирования движения белых бусинок с нейтральной плавучестью показал, что характер деформации сходен с гипотетическим и что в каждом цикле происходит смещение примерно 5% Ут. Аналогичные результаты были получены и на других моделях.

Усиления эффекта смещения потока можно ожидать при наличии геометрической фигуры с множественным ветвлением. Осциллирующий поток будет сталкиваться с несколькими бифуркациями, каждая из которых будет способствовать различному изменению профиля скорости. Поскольку все бифуркации имеют определенную ориентацию по отношению к потоку при этом происходит расщепление потока во время инспирации кумулятивный эффект оказывается большим, чем можно было ожидать при наличии одной бифуркации.

Это усиление за счет серии бифуркаций было продемонстрировано в эксперименте на людях при ингаляции аэрозолей. Объем 200 см меченого аэрозоля вводился в различные моменты во время инспирации. При этом отмечено, что содержание аэрозоля в выдыхаемом объеме увеличивается в соответствии с числом бифуркаций, находящихся на пути введенного аэрозоля. Это увеличение в выдыхаемом объеме является следствием изменения профиля введенного объема и вследствие этого возникновением соответствующих смещений относительно точек, определяющих начало и конец введенного объема индикатора.

Аналогичный механизм движения центральной и пристеночной части потока наблюдается внутри структуры бронхиального дерева с образованием различных профилей скорости. Результатом возникающих деформаций потока является часть дыхательного объема, остающаяся в легких после нормального выдоха. Это приводит к переходу части Ут в объем мертвого пространства и продвижению ее глубже при последующих дыхательных циклах. Фракция начального дыхательного объема продолжает продвигаться дистально, пока не достигает такого уровня изменения профилей скорости, которые практически не отличаются во время вдоха и выдоха. Применительно к газам транспорт будет осуществляться с дополнением молекулярной диффузии к механизму, основанному на эффекте изменения профилей скорости.