Voix et pathologies : Étude expérimentale et théorique des écoulements quasi-impulsifs dans le système respiratoire

Ce travail de doctorat se concentre sur une étude théorique et expérimentale des écoulements quasi-impulsifs dans des conditions d’écoulements expiratoires. Ces écoulements quasi-impulsifs se produisent dans des conditions respiratoires normales, anormales ou pathologiques et sont donc associés à une myriade de phénomènes induits par le flux respiratoire.
En général, les écoulements quasi-impulsifs se produisent lorsque l’écoulement est modulé après avoir traversé une constriction dans une voie respiratoire rétrécie. Le degré de constriction est soit fixe, soit variable dans le temps et peut être localisé dans les voies respiratoires inférieures (poumons ou trachée) ou dans les voies respiratoires supérieures (larynx, conduit vocal ou nasal). Souvent, un écoulement quasi-
impulsif constitue un mécanisme de source sonore spécifique (interaction fluide-structure ou aéro-acoustique) et est donc associé à la production de sons soit volontaire lors de la production de la parole, soit involontaire (réflexe de toux ou d’éternuement, sons pulmonaires tels que la respiration sifflante). De plus, un écoulement quasi-impulsif peut être chargé de particules (mucus, par exemple) dont le nombre et la taille dépendent de la condition de l’écoulement: minimal dans le cas d’une respiration oscillatoire normale, maximal dans le cas d’un sursaut induit par réflexe comme c’est le cas lors du dégagement des voies aériennes (toux, éternuement).
Dans tous les cas, un écoulement quasi-impulsif se traduit par la formation d’un jet, turbulent ou non, et donc d’un écoulement instationnaire et inhomogène. La dynamique du jet peut être également affectée par la présence des particules, par le couplage acoustique et par la géométrie du canal en aval car, selon la position de la constriction, le développement de l’écoulement quasi-impulsif résultant est principalement interne ou externe au canal.
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