Sciact
  • EN
  • RU

Математическое моделирование распространения звука по дыхательным путям в условиях измененной газовой среды Научная публикация

Журнал Российский журнал биомеханики
ISSN: 2409-6601 , E-ISSN: 2410-0609
Вых. Данные Год: 2024, Том: 28, Номер: 3, Страницы: 122-128 Страниц : 7 DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2024.3.11
Ключевые слова математическая модель, респираторная акустика, дыхательные шумы, дыхательная система, газовые смеси
Авторы Дьяченко А.И. 1 , Астафьева С.Н. 1
Организации
1 Государственный научный центр РФ – Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Российская Федерация

Информация о финансировании (1)

1 Министерство науки и высшего образования Российской Федерации FMFR-2024-0038

Реферат: Целью работы являлась разработка математической модели распространения звука по дыхательным путям человека при дыхании некоторыми дыхательными газовыми смесями. В основу модели легла ассиметричная модель ветвления дыхательных путей. Для расчетов трахеобронхиальное дерево человека представили в виде эквивалентной Т-образной схемы отрезка отрубы, в которую включены параметры стенок дыхательных путей. Моделирование проводили в два основных этапа. На первом этапе вычисляли импеданс потоку от мелких дыхательных путей к более крупным. На втором этапе рассчитывали звуковое давление, вызванное дыханием. В результате получили кривые зависимости импеданса от спектра частот, а также мощности звука от дыхательного потока. Отмечено, что при дыхании воздухом величина импеданса остается постоянной с увеличением частоты. Также отмечено, что при воздействии более тяжелого газа, чем воздух, величина импеданса постоянно возрастает, а при воздействии более легких газов – после достижения максимума значение импеданса уменьшается. Было выявлено, что наибольшее звуковое давление характерно для кислородно-криптоновой смеси, а наименьшее – для кисло-родно-гелиевой смеси. Также обнаружено, что в случае моделирования ламинарного ре-жима течения потока (при критическом числе Рейнольдса, равном 1800) звук затрагивает на насколько поколений бронхов больше, чем в случае моделирования переходного режима течения (при критическом числе Рейнольдса, равном 2700). Таким образом, сделали выводы о влиянии физических свойств газовых сред на величину звукового давления и распространение звука по дыхательным путям человека.
Библиографическая ссылка: Дьяченко А.И. , Астафьева С.Н.
Математическое моделирование распространения звука по дыхательным путям в условиях измененной газовой среды
Российский журнал биомеханики. 2024. Т.28. №3. С.122-128. DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2024.3.11 Scopus РИНЦ
Переводная: Dyachenko A.I. , Astafyeva S.N.
Mathematical modeling of sound propagation through the respiratory tract in a modified gas environment
Russian Journal of Biomechanics. 2024. V.28. N3. P.105-110. DOI: 10.15593/rjbiomech/2024.3.11 РИНЦ OpenAlex
Даты:
Поступила в редакцию: 1 апр. 2024 г.
Принята к публикации: 17 сент. 2024 г.
Опубликована online: 2 окт. 2024 г.
Идентификаторы БД:
Scopus: 2-s2.0-85206288510
РИНЦ: 74503147
Цитирование в БД: Пока нет цитирований
Альметрики: