Abstrakt

Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der theoretischen und experimentellen Darstellung der Aerosolbolusdispersion bei gesunden und asthmatischen Kindern. Für die Simulation des Aerosolbolustransports kam ein stochastisches Modell des menschlichen Respirationstraktes zur Verwendung, wobei die Generierung der gesunden und asthmatischen Lunge durch Anwendung geeigneter Skalierungsfaktoren realisiert werden konnte. Die Vorhersage konvektiver Mischungsprozesse in den Luftwegen und Alveolen erfolgte auf Basis des Konzepts der effektiven Diffusivitäten. Injizierte Aerosolimpulse enthielten monodisperse Teilchen mit einem Durchmesser von 0,4 µm und Einheitsdichte, während die volumetrische Lungentiefe von 95 bis 540 ml reichte (Halbwertsbreite des Bolus: 50 ml). Im Allgemeinen liegt eine exponentielle Steigerung der Dispersion des exhalierten Aerosolbolus mit der volumetrischen Lungentiefe vor. Asthmatische Kinder neigen dabei zur Entwicklung höherer Dispersionswerte als gesunde Probanden. Auch die Schiefe des Aerosolbolus zeigt teilweise auffällige Unterschiede zwischen gesunden und kranken Probanden. Dabei zeichnen sich die theoretische Ergebnisse durch ihre gute Korrespondenz mit entsprechenden experimentellen Resultaten aus.

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• R. Sturm

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• Abteilung für Materialwissenschaften und Physik, Universität Salzburg, Salzburg, Österreich

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