粉体工学用語辞典 powderpedia: Glossary of Powder Technolog

一般社団法人粉体工学会

肺動力学

lung dynamics

 人が呼吸する空気とその中に含まれる粉塵が,鼻孔から入ってのど,気管,気管支を通って肺胞に達する過程,およびその逆の呼気の状態でどのような挙動をするのかを知る必要がある。これらの過程で粉塵の挙動を流体力学の助けを借りて運動論的に解明しようとするのが肺動力学である。吸入粒子の生体内における挙動は,沈着モデルとクリアランスモデルによって表わすことができる。すなわち,前者は吸入粒子の呼吸器内での変化・輸送・沈着を取り扱い,後者は沈着粒子の生体内での輸送・排泄などを対象とする。沈着モデルの構成は呼吸器構造モデル,呼吸流計算モデル,粒子挙動計算モデルからなる。呼吸器は,鼻(口)咽頭部,気道部,肺胞部に大別される。呼吸器内における粒子の沈着は,ブラウン拡散重力沈降慣性衝突が主であるが,鼻咽頭部での沈着や繊維状粒子の沈着ではさえぎり効果も無視できない。また,荷電粒子での呼吸器壁面での静電気力も働くが,沈着に対する効果はさほど大きくないようである。これらの個々の沈着機構については,これまでにも多くの理論的,実験的研究があるが,前述のような複雑な流れ場や肺胞のような境界が伸縮する場での粒子沈着についてはまだ十分な理論的研究はなく,過度に単純な条件下での理論解よりもむしろ実験式のほうが有用な場合も多い。

執筆者:粉体工学用語辞典
更新日:2021/07/19

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