Анализ импедансных характеристик дыхательной системы животных и человека

Целью исследования являлась модификация метода импульсной осциллометрии дыхательной системы биообъектов в интересах возможности его применения для экстраполяции медико-биологических эффектов воздействия экстремальных физических факторов условий профессиональной деятельности с животных на человека. Метод основан на верифицированном алгоритме определения импедансных характеристик легких человека (резонансной частоты, активной и реактивной частотно-зависимых компонент импеданса) с помощью двухмикрофонной техники. Измерение импедансных характеристик дыхательной системы животных (30 крыс, 15 кроликов и 15 овец) в диапазоне частот от 5 до 100 Гц проводили на декапитированных животных при присоединении трахеи к экспериментальной установке, включающей громкоговоритель, волновод, два измерительных микрофона, импедансную стенку и соединительную трубку, предназначенную для подключения установки к трахее. Импедансные характеристики дыхательной системы у людей (40 спортсменов в возрасте 20-30 лет) в том же частотном диапазоне измеряли в процессе свободного дыхания: на окончание волновода в качестве перфорированной панели устанавливали стандартный загубник. В результате измерений определяли частоту резонанса дыхательной системы, коэффициент поглощения акустических колебаний, резистанс на частоте резонанса и акустическую добротность дыхательной системы. Результаты теоретико-экспериментальных исследований свидетельствуют, что резонансные частоты дыхательной системы у людей, кроликов и овец близки между собой, а резонансные частоты дыхательной системы крыс и человека существенно отличаются. Это позволяет использовать кроликов и овец в качестве адекватной биологической модели при экстраполяции результатов воздействия экстремальных факторов с животных на человека в части состояния дыхательной системы. Экстраполяцию аналогичных результатов с крыс на человека необходимо проводить с учетом соотношения импедансных характеристик дыхательных систем.