滑动黏膜薄膜对气道的概率性堵塞

黏膜薄膜何时会堵塞肺部气道？使用对大量随机扰动薄膜的简化模型仿真，我们发现答案并不仅由薄膜体积决定。虽然非常薄的薄膜总是保持打开状态，而非常厚的薄膜总是堵塞气道，但我们发现中间范围的薄膜存在不确定的堵塞情况。瑞利-普拉塔不稳定性的最快增长线性模态确保薄膜体积被分配到多个小漩涡中。然而，这些小漩涡的非线性增长可能因自发的轴向滑动而不均匀发生——一次幸运的小漩涡可以吸收薄膜体积的不成比例的份额，从而形成堵塞。这种滑动引起的堵塞是鲁棒的，并且在有或没有重力和纤毛运输的情况下都能持续存在。