De invloed van houding op luchtwegdiameter, weerstand en luchtstroomverdeling bij gezonde proefpersonen

Veel luchtwegaandoeningen vragen om een ​​fysiotherapeutische behandeling die gericht is op het verwijderen van overtollig slijm uit de luchtwegen.

De onderliggende fysiologische hypothese waarom deze slijmopruimingstechnieken effectief zijn, is gebaseerd op de ontwikkeling van een optimale expiratoire luchtstroomsnelheid die schuifkrachten uitoefent op het slijm aan het binnenoppervlak van de luchtweg. Deze afschuifkrachten leiden uiteindelijk tot verplaatsing van slijm naar de centrale luchtwegen waar het geëvacueerd kan worden. Om een ​​optimale snelheid te bereiken met dezelfde expiratoire luchtstroom, is het noodzakelijk om de luchtwegdiameter te verkleinen en dus de luchtstroomsnelheid te verhogen. Met andere woorden, de luchtwegdiameter en weerstand zijn belangrijke factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij mucusklaringstechnieken.

Bij veel slijmopruimingstechnieken wordt de houdingspositie gebruikt om deze opruiming te vergemakkelijken. Klinische onderzoeken bij patiënten met chronische obstructieve longziekte (COPD) en cystische fibrose, waarbij klaringstechnieken werden gecombineerd met verschillende houdingsposities, bleken effectief te zijn.

De invloed van houding is geëvalueerd in de laterale decubituspositie en resulteerde in een grotere klaring van slijm in de hangende long. De auteurs suggereerden dat dit het gevolg kan zijn van een betere leegloop van de hangende long die wordt begunstigd door 3 krachten: zwaartekracht, mediastinumgewicht en druk van de ingewanden van de buik op de infra laterale long. Deflatie van deze long leidt niet alleen tot een afname van het longvolume, maar resulteert ook in een afname van de luchtwegdiameter. Het is echter niet bekend in welke mate deze afname in diameter optreedt in zijligging. Bovendien moet bij lagere longvolumes een optimale expiratoire flow in de onderliggende long behouden blijven. Deze regionale veranderingen in de onderliggende long kunnen niet worden gemeten met bijvoorbeeld klassieke longfunctietesten, omdat deze testen niet gevoelig genoeg zijn. Inderdaad, Washko et. al. vond geen significante veranderingen van het totale restvolume (RV), totale longcapaciteit (TLC) en vitale capaciteit (VC) tussen de verschillende posities bij een gezonde proefpersoon.

Functionele respiratoire beeldvorming (FRI) is echter in staat om de regionale veranderingen bij gezonde proefpersonen te beoordelen. Deze 3D-beeldvormingstechniek in combinatie met computational fluid dynamics (CFD) is nauwkeurig in het berekenen van regionale veranderingen zoals luchtwegdiameter, volume en weerstand. Bovendien kunnen herhaalde FRI-metingen lobaire expansie beoordelen, wat een indirecte maat is voor de luchtstroomverdeling in een specifiek deel van de long.