咳嗽中における気管支と肺胞の半径変化と肺胞周りの毛細血管内血流の変化

摘要

近年、大気汚染や浮遊粒子状物質による呼吸器疾患が急増しているが、咳による肺胞収縮があまりに急激な場合、肺胞内に出血が生ずる場合が懸念される。また、一度肺胞内に出血を生ずると、更なる激咳が誘発される悪循環に陥る事が多い。この様な症状やその類因である喘息に対して副腎皮質ホルモンであるステロイド等や肺胞内の異物を除去する界面活性剤等が投与される場合が多いが、これらの上記現象に対する抑止効果が疑問視されている事の真偽の解明も求められる。本研究は、現在の医学·生理学における物理的過程の理解における盲点と思われる、呼吸器と循環器の相互作用や薬剤の効果に対し、流体力学的側面の理解を補助するモデル計算を発展させるための予備的計算である。従来、著者はこの様な計算を「樹脂状の気管支系の先端に配置した肺胞に、咽頭からの衝撃波が到着し、肺胞の変形が始まる過程」で行ってきたが、①横隔膜から肺胞への直接の衝撃波が考慮に入らない。②衝撃波の伝播が途中の気管支の状態により、これも考慮に入れると、やや複雑過ぎる。③計算が膨大で、毛細管の計算に十分メモリ等が割けない。等の理由から、予備的計算として、今回は、単一の肺胞へ圧力波がかかった場合、一定圧力のreservoirに接続された肺胞がどの様に変形し、その結果周りの毛細管内にどの様な圧力がかかるかを計算した。