Hållningens inverkan på luftvägsdiameter, motstånd och luftflödesfördelning hos friska ämnen

Många luftvägssjukdomar kräver en fysioterapeutisk behandling som fokuserar på eliminering av för mycket slem från luftvägarna.

Den underliggande fysiologiska hypotesen varför dessa slemrensningstekniker är effektiva är baserad på utvecklingen av en optimal utandningsluftflödeshastighet som applicerar skjuvkrafter på slemmet vid den inre ytan av luftvägarna. Dessa skjuvkrafter leder så småningom till förskjutning av slem till de centrala luftvägarna där det kunde evakueras. För att uppnå optimal hastighet med samma utandningsluftflöde är det nödvändigt att minska luftvägsdiametern och därmed öka luftflödeshastigheten. Med andra ord är luftvägsdiametern och motståndet viktiga faktorer att ta hänsyn till vid slemrensningstekniker.

I många slemrensningstekniker används postural position för att underlätta denna clearance. Kliniska prövningar på patienter med kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) och cystisk fibros där de kombinerade clearancetekniker med olika posturala positioner visade sig vara effektiva.

Inverkan av hållningen har utvärderats i lateral decubitusposition och resulterat i en större clearance av slem i den beroende lungan. Författarna föreslog att detta kan bero på en bättre tömning av den beroende lungan som gynnas av 3 krafter: gravitation, mediastinumvikt och tryck av abdominala viscera på den infralaterala lungan. Tömning av denna lunga leder inte bara till en minskning av lungvolymen, utan resulterar också i en minskning av luftvägsdiametern. Icke desto mindre är det inte känt i vilken utsträckning denna minskning av diametern sker i sidoläge. Vidare måste ett optimalt utandningsflöde bibehållas i den underliggande lungan vid lägre lungvolymer. Dessa regionala förändringar i den underliggande lungan kan inte mätas med till exempel klassiska lungfunktionstester eftersom dessa test inte är tillräckligt känsliga. Faktum är att Washko et. al. fann inga signifikanta förändringar av total restvolym (RV), total lungkapacitet (TLC) och vitalkapacitet (VC) mellan de olika positionerna hos friska försökspersoner.

Functional respiratory imaging (FRI) kan dock bedöma de regionala förändringarna hos friska försökspersoner. Denna 3D-bildteknik i kombination med beräkningsvätskedynamik (CFD) är noggrann vid beräkning av regionala förändringar som luftvägsdiameter, volym och motstånd. Dessutom kan upprepade FRI-mått bedöma lobar expansion, vilket är ett indirekt mått på luftflödesfördelningen i en specifik del av lungan.