哺乳類における肺換気のアロメトリックスケーリングの起源【JST・京大機械翻訳】

Noeel Frederique; Karamaoun Cyril; Dempsey Jerome A.; Mauroy Benjamin

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202218604300622 整理番号：21P0033077

哺乳類における肺換気のアロメトリックスケーリングの起源【JST・京大機械翻訳】

The origin of the allometric scaling of lung ventilation in mammals

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発行年： 2020年05月04日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2021年09月03日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

換気の最適制御のモデルは,最近,人間のために開発された。このモデルは,呼吸ガスの対流と拡散輸送の間の遷移の局在化の重要性を強調する。この局在化は,どの代謝体制でエネルギーコストを最小化するために換気を制御すべきかを決定する。著者らは,すべての哺乳類肺によって共有されるコア形態計測特性と文献からのそれらのアロメトリースケーリングに基づいて,このモデルを任意の哺乳類に一般化した。換気の主要なエネルギーコストは対流輸送に関係するので,全ての哺乳類について,対流輸送から拡散輸送へのシフトの局在化が,肺機能を満足しながら,このコストを低く維持する上で重要な役割を果たすことを証明した。本モデルは,哺乳類質量と代謝様式に依存して,換気のエネルギーコストを最小化するために,この遷移の局所化を初めて予測した。この最適局在化から,任意の代謝速度において,潮汐体積と呼吸速度の両方に対するアロメトリースケーリング則を予測することができた。3つの一般的な代謝速度-基底,場および最大-に対する著者らのモデルを実行し,著者らの予測が文献において利用可能な実験データを正確に再現することを示した。本解析は,与えられた代謝速度における潮汐体積と呼吸速度の哺乳類のアロメトリースケーリング則が,哺乳類肺と呼吸ガス輸送の物理的過程によって共有されるいくつかのコア幾何学的特性によって駆動されるという仮説を支持する。【JST・京大機械翻訳】

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動物の代謝と栄養一般 , 肺

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