Membranes déformables

II. — Transport gazeux à travers des alvéoles en pulsations; Lutte contre la polarisation de concentration

(Laboratoire des Polymères Chargés Réactifs et Chiraux, ERA 471, Université de Rouen, 76130 Mont Saint Aignan), France.

Résumé

En régime (quasi-) stationnaire la résistance globale (R) à la perméation gazeuse du système couche limite-membrane dépend du rapport q des coefficients de perméation et des épaisseurs relatives n. Une convection forcée réduit l’épaisseur de couche limite et n, en partant du côté liquide.

Ceci diffère de nos expériences où une alvéole de sphère tronquée extensible en latex est remplie de CO₂ gazeux et entourée d’eau (pH 4) ; les mouvements périodiques et réglables d'un piston compriment l’alvéole en rythme sinusoïdal.

R diminue proportionnellement à l’augmentation de la fréquence (N) et de l’amplitude (A) des contractions (R = R₀ + KAN; K < 0). La diminution de n est proportionnelle à l’augmentation de la vitesse quadratique moyenne v des points de la membrane [math].

L’interprétation propose comme explication l'étirement et la compression de la couche limite par les mouvements de surface, qui ont une composante parallèle biaxiale et une autre perpendiculaire à la couche. Cette action agit en partant de l’interface membrane-liquide.

Il existe une analogie biomimétique avec les mouvements des alvéoles pulmonaires.

Abstract

For each value of q (ratio of the permeation coefficients of the liquid and of the membrane), the total (quasi) station- nary resistance R to gas permeation is a function of n. the relative thickness of the phénoménologie unperturbed liquid laye and of membrane. The layer thickness, thus n. are reduced starting from the liquid, by forced convection.

In a different experiment an elastic latex alveol (truncated sphere) is filled villi CO₂ gas and environed by water outside (pH 4); the controlled mouvements of a piston compresse the membrane rythmically through pressure applied on the liquid and R is determined.

R decreases when the amplitude (A) or the frequency (N) of membrane contractions increases (R = R₀ + KAN ; K < 0). n decreases when [math] the mean-square velocity of membrane surface increases [math]. The interpretation is based on stretching and compression of the layer by the biaxial mouvements of membrane surface parallel to the layer combined to the perpendicular displacements. This action starts from membrane-liquid interface.

There is a biomimetic analogy with lung-alveol mouvements.