Résumé

Le transport de fluide biologique par le mouvement des cils est un phénomène naturel qu’on retrouve chez presque tous les êtres vivants. Le but de cette thèse est la modélisation et la simulation numérique de la clairance mucociliaire, faisant intervenir l’action des cils sur le fluide visqueux (composé de mucus et de PCL), modélisé par des équation de Stokes. Ainsi que la sécrétion du mucus par les glandes submucosales et les cellules goblet, présentes au niveau de l’épithélium bronchique.
Le premier chapitre traite de la modélisation 3D de l’écoulement du fluide sous l’action des cils, dont la contribution est modélisée par une courbe 1D représentant la ligne centrale du cil. Le problème résultant est un problème de Stokes singulier et non-local.
Dans le chapitre 2, nous avons étudié dans un modèle d’arbre bronchique symétrique dyadique, les épaisseurs de la couche mucus à l’équilibre, résultante de la sécrétion du mucus par les glandes submucosales et les cellules goblet d’une part, et de l’évacuation du mucus par les cils d’autre part.
Enfin dans le chapitre 3, nous avons étudié l’influence de l’écoulement d’air à travers la lumière bronchique sur l’efficacité de la clairance mucociliaire. Et ce, dans un régime de respiration normale, fort et puis extrême.

Lieu de soutenance: Laboratoire de Mathématiques d’Orsay, Salle 3L8

Directeur et directrice de thèse: Sébastien Martin et Astrid Decoene