МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСАЖДЕНИЯ АНТРОПОГЕННЫХ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ ЧАСТИЦ В БРОНХИАЛЬНОМ ДЕРЕВЕ ЧЕЛОВЕКА С УЧЕТОМ ГЕОМЕТРИИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ

Представлено математическое моделирование транспорта и осаждения твердых частиц в бронхиальном дереве человека с целью анализа влияния ключевых факторов этого осаждения (плотности частиц, их размера, скорости воздушного потока и геометрии дыхательных путей) на его эффективность как для антропогенных загрязнителей воздуха (сажа, цементная пыль), так и для лекарств. Показано, что снижение скорости воздушного потока способствует увеличению осаждения частиц в нижних отделах легких и что при интенсивном вдохе (до 76.2 л/мин) более 50% мелких частиц оседает в альвеолярной зоне, что представляет потенциальную опасность для респираторного здоровья человека. Установлено, что плотность частиц оказывает незначительное влияние на их осаждение по сравнению с размером частиц и скоростью воздушного потока и что в случае "звездчатого" сечения бронхов осаждение частиц в легких является более интенсивным, чем в случае круглого сечения бронхов из-за большей площади контакта с частицами в первом случае. Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации ингаляционных систем доставки лекарств и оценки рисков, связанных с воздействием на человека промышленных частиц.
Представлено математическое моделирование транспорта и осаждения твердых частиц в бронхиальном дереве человека с целью анализа влияния ключевых факторов этого осаждения (плотности частиц, их размера, скорости воздушного потока и геометрии дыхательных путей) на его эффективность как для антропогенных загрязнителей воздуха (сажа, цементная пыль), так и для лекарств. Показано, что снижение скорости воздушного потока способствует увеличению осаждения частиц в нижних отделах легких и что при интенсивном вдохе (до 76.2 л/мин) более 50% мелких частиц оседает в альвеолярной зоне, что представляет потенциальную опасность для респираторного здоровья человека. Установлено, что плотность частиц оказывает незначительное влияние на их осаждение по сравнению с размером частиц и скоростью воздушного потока и что в случае "звездчатого" сечения бронхов осаждение частиц в легких является более интенсивным, чем в случае круглого сечения бронхов из-за большей площади контакта с частицами в первом случае. Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации ингаляционных систем доставки лекарств и оценки рисков, связанных с воздействием на человека промышленных частиц. Автор:  П. С. Голышева, А. Е. Медведев
Ключевые слова:  математическое моделирование, бифуркация, бронхиальное дерево человека, антропогенные вещества, оседание частиц
Стр:  1906