Влияние позы на диаметр дыхательных путей, сопротивление и распределение воздушного потока у здоровых людей

Многие респираторные заболевания требуют физиотерапевтического лечения, которое направлено на удаление чрезмерной слизи из дыхательных путей.

Лежащая в основе физиологическая гипотеза, почему эти методы очистки от слизи эффективны, основана на развитии оптимальной скорости выдыхаемого воздуха, которая прикладывает силы сдвига к слизи на внутренней поверхности дыхательных путей. Эти силы сдвига в конечном итоге приводят к смещению слизи в центральные дыхательные пути, откуда ее можно эвакуировать. Для достижения оптимальной скорости при том же потоке выдыхаемого воздуха необходимо уменьшить диаметр дыхательных путей и, следовательно, увеличить скорость воздушного потока. Другими словами, диаметр и сопротивление дыхательных путей являются важными факторами, которые следует учитывать при выборе методов очистки от слизи.

Во многих методах очистки от слизи для облегчения очистки используется постуральное положение. Клинические испытания у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) и муковисцидозом, где они сочетали методы очистки с различными постуральными положениями, показали свою эффективность.

Влияние позы оценивалось в положении лежа на боку и приводило к большему клиренсу слизи в зависимом легком. Авторы предположили, что это может быть связано с лучшей дефляцией зависимого легкого, чему способствуют 3 силы: гравитация, вес средостения и давление органов брюшной полости на инфралатеральное легкое. Дефляция этого легкого приводит не только к уменьшению объема легких, но и к уменьшению диаметра дыхательных путей. Тем не менее неизвестно, в какой степени это уменьшение диаметра происходит в латеральном положении. Кроме того, оптимальный поток выдоха должен сохраняться в нижележащем легком при более низких легочных объемах. Эти региональные изменения в подлежащем легком нельзя измерить, например, с помощью классических тестов функции легких, поскольку эти тесты недостаточно чувствительны. Действительно, Вашко и др. др. не обнаружили значительных изменений общего остаточного объема (ОО), общей емкости легких (ОЕЛ) и жизненной емкости легких (ЖЕЛ) между различными положениями у здорового субъекта.

Однако функциональная респираторная визуализация (FRI) способна оценить региональные изменения у здоровых людей. Этот метод трехмерной визуализации в сочетании с вычислительной гидродинамикой (CFD) позволяет точно рассчитать региональные изменения, такие как диаметр, объем и сопротивление дыхательных путей. Кроме того, повторяющиеся измерения FRI позволяют оценить лобарное расширение, которое является косвенным показателем распределения воздушного потока в определенной части легкого.