На снимке лёгких видно дерево: ствол — трахея, ветви — бронхи, листья — альвеолы. Но как воздух растекается по этим ветвям? Учёные построили компьютерную модель, которая повторяет форму лёгких по изображениям компьютерной томографии. Крупные ветви взяли прямо со снимков, а мелкие дорисовали по правилам, как растёт настоящее дерево.

Ткань лёгких в модели — упругая, как резиновая перчатка: она растягивается при вдохе и тянет за собой бронхи. Воздух внутри течёт с учётом инерции — как вода в шланге, которую не остановить мгновенно. Стенки бронхов тоже податливы: они слегка раздуваются под напором воздуха. Всё вместе рассчитали на компьютере, разбив лёгкие на тысячи маленьких кусочков.

Результаты показали: в разных уголках лёгких воздух течёт по-разному. Где-то он задерживается, где-то проскакивает слишком быстро. Особенно интересны напряжения сдвига — силы, с которыми воздух трётся о стенки бронхов. Слишком сильное трение может повредить нежную ткань, а слишком слабое — не дать лёгким расправиться как следует.

Такая модель — как карта города для врача. Видно, где пробки из воздуха, а где пустые улицы. В будущем это поможет подбирать лечение, чтобы воздух доходил до самых дальних уголков лёгких.