呼出气中异戊二烯动力学的生理建模

人体呼出气中含有大量内源性挥发性有机化合物(VOC)，它们反映了正在进行的代谢或生理过程。尽管对这些痕量气体的诊断潜力和一般医学相关性的研究规模可观，但迄今为止，很少有人关注对呼吸水平与潜在全身浓度之间定量关系的可靠分析。本文致力于对与异戊二烯相关的潮气末呼吸动力学进行深入的建模研究，异戊二烯是低溶解度、血源性VOC类的典型例子。在功率自行车挑战下对呼出气进行的实时测量揭示了异戊二烯输出量随通气和灌注变化的特征性变化。本文开发了这些曲线的有效房室描述。通过与实验数据比较推断，运动条件下呼吸异戊二烯变异性的主要部分可归因于潜在储存和产生部位的分数灌注增加，导致体力活动开始时混合静脉血浓度升高。在此背景下，提出了支持异戊二烯肝外组织来源的多条证据。我们的模型是迈向异戊二烯呼吸气体分析新指南的第一步，并有望促进与这种重要化合物相关的呼出、储存、运输和生物转化过程的进一步研究。