Regarding measurement of human airway resistance
Abstract
The article analyzes approaches for evaluation of hydrodynamic human airway resistance based on functional testing. Suppositions founding the basis of current methods measuring the airway resistance and physical idea of the measured parameter for healthy and hurt lungs were analyzed. The injured lung loses the homogeneity of the parenchyma and airway physical properties and the measured airway resistance value depends not only on distribution of the airway resistance inside the lungs but also on a character of changes of the parenchyma and airway properties and on a size of the changed area.
A possible way to increase the informative value of functional tests relevant to the detection of the airway resistance and other parameters in the injured lungs is described.
A problem of an assessment of the airway resistance during forced maneuvers is discussed. It is shown that the classic Rorer’s formula calculating the airway resistance fits to a limited range of the expiratory flow rate. Another generalizing formulation for the airway resistance calculation is given. A method measuring the airway resistance during the forced maneuvers based on the maximal flow rate measurement during a cough beat is grounded.
About the Author
G. A. Lyubimov
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Животовская Е.В., Любимов Г.А., Русаков М.А. Оценка площади минимального проходного сечения трахеи при наличии выраженного фиксированного стеноза с помощью измеряемой величины сопротивления дыхательных путей. Грудная хир. 1989; 3: 53-56.
2. Кольцун С.С. Система интерпретации функционального состояния внешнего дыхания в пульмонологии: Дис. ... д-ра. мед. наук. М.; 1999.
3. Кузнецова В.К., Любимов Г.А. Оценка физических свойств легких человека на основе исследования сопротивления дыхательных путей. Физиология человека 1985; 11 (1): 55-68.
4. Кузнецова В.К., Любимов Г.А., Скобелева И.М. Анализ индивидуальных различий в форме кривой поток-объем маневра форсированной жизненной емкости легких на основе математической модели. Там же 1994; 20 (1): 90-101.
5. Кузнецова В.К., Любимов Г.А., Каменева М.Ю. Динамика сопротивления потоку воздуха в фазу его нарастания в процессе форсированного выдоха при различных нарушениях механики дыхания. Пульмонология 1995; 4: 36-41.
6. Кузнецова В.К., Любимов Г.А., Скобелева И.М. Влияние динамического сжатия внутрилегочных дыхательных путей на форму петли бронхиального сопротивления неоднородных легких. Физиология человека 1996; 22 (3): 87-94.
7. Кузнецова В.К., Любимов Г.А., Скобелева И.М. Роль неоднородности легких, обусловленной изменением жесткости внутрилегочных дыхательных путей, в ограничении потока воздуха при спокойном дыхании. Там же 1997; 23 (4): 74-82.
8. Любимов Г.А. Уравнения, описывающие двухкомпонентную модель легкого с учетом сжимаемости альвеолярного газа. Изв. РАН. Механика жидкости и газа 1979; 4: 16-27.
9. Любимов Г.А. Об измерении альвеолярного давления в процессе форсированного дыхания с помощью плетизмографа всего тела. Физиология человека 1985; 11 (1): 69-78.
10. Любимов Г.А., Скобелева И.М. Моделирование сопротивления дыхательных путей в процессе форсированного выдоха. Изв. РАН Механика жидкости и газа 1990; 6: 5-14.
11. Любимов Г.А. Обоснование модели неоднородного легкого для описания форсированного выдоха. Там же 1999; 5: 29-38. 12. Любимов ГЛ., Скобелева И.М. Математическая модель, описывающая кашлевый акт при однородном легком. Там же
12. ;5:3-11.
13. Любимов Г.А. Использование биомеханических моделей для совершенствования методов функциональной диагностики (на примере плетизмографии всего тела). В кн.: Достижения и проблемы функциональной диагностики на рубеже XXI века. М.; 2000. 63-71.
14. Любимов Г.А., Скобелева И.М. Зависимость эффективности кашля от физических свойств паренхимы и дыхательных путей. Физиология человека 2001; 27 (4): 69-76.
15. Шик Л.Л., Канаев Н.Н. (ред.) Руководство по клинической физиологии дыхания. М.: Медицина; 1980.
16. Bouhuys A., Jonson В. Alveoiar pressure, airflow rate, and lung inflation in man. J. Appl. Physiol. 1967; 22 (6): 1086.
17. Lyubimov G.A. Application on the biomechanical models for the improvement in the functional diagnostics methods. Rus. J. Biomech. 2000; 4 (1): 3-11.
18. Rohrer F. Der Stromungswiderstand in den menschlichen Atemwegen. Pflug. Arch. Ges. Physiol. 1915; 162: 225-259.
Review
For citations:
Lyubimov G.A. Regarding measurement of human airway resistance. PULMONOLOGIYA. 2003;(2):62-72. (In Russ.)
Views:
411
Email this article 