Επεξήγηση: Ο ρυθμός αναπνοής και ο κίνδυνος μόλυνσης από τον ιό
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η χαμηλότερη συχνότητα αναπνοής - και το κράτημα της αναπνοής - αυξάνει τον κίνδυνο σταγονιδίων που είναι φορτωμένα με ιούς να φτάσουν στον βαθύ πνεύμονα.
Ένας γιατρός εξετάζει αξονικές τομογραφίες των πνευμόνων ενός ασθενούς. (The New York Times: Yue Wu, File) Η αργή αναπνοή μπορεί να αποφέρει διάφορα οφέλη για την υγεία - αλλά όχι όσον αφορά τη μετάδοση ασθενειών μέσω του αέρα. Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Physics of Fluids, ένα περιοδικό του Αμερικανικού Ινστιτούτου Φυσικής, οι ερευνητές του IIT Madras ανακάλυψαν ότι η χαμηλότερη συχνότητα αναπνοής - και το κράτημα της αναπνοής - αυξάνει τον κίνδυνο σταγονιδίων που είναι φορτωμένα με ιούς να φτάσουν στον βαθύ πνεύμονα.
Ο σύνθετος πνεύμονας
Το σώμα μας καταπολεμά πολλά από τα αερολύματα που εισπνέουμε προτού μπορέσουν να εναποτεθούν στον εσωτερικό πνεύμονα, χάρη στη σύνθετη γεωμετρία της εξωθωρακικής περιοχής και των πνευμόνων. Μέρος των αερολυμάτων ξεπλένεται με τη μορφή βλέννας, ενώ αυτά που διασχίζουν τη ρινική δίοδο θα πρέπει ακόμα να περιηγηθούν στην περίπλοκη δομή διακλάδωσης που ορίζει τον πνεύμονα.
Η μελέτη εξέτασε τη δυναμική των σταγονιδίων μεγέθους μικρομέτρων μέσω τέτοιων μικροκαναλιών, μιμούμενοι το περιβάλλον των πνευμόνων. Η μεταφορά υλικού - σωματιδίων ή αερίων - στον εν τω βάθει πνεύμονα (καθώς πλησιάζουμε στον κολπίσκο ή στο φράγμα του αίματος) είναι καθαρά διαχυτική. Αυτή η διαχυτική φύση διασφαλίζει ότι τα αέρια είναι σε θέση να διαχέονται πολύ πιο γρήγορα από τα σωματίδια. Αυτό είναι μέρος της προστασίας του ίδιου του σώματος από τα σωματίδια αερολύματος που φτάνουν στο αίμα, δήλωσε ο Mahesh Panchagnula, καθηγητής εφαρμοσμένης μηχανικής στο IIT Madras.
Δεδομένου ότι διαφορετικά άτομα είναι πιθανό να έχουν διαφορετική μορφομετρία των πνευμόνων (διαστάσεις που σχετίζονται με τα βρογχιόλια), η εγγενής προστασία τους είναι πιθανό να είναι διαφορετική, είπε αυτόν τον ιστότοπο . Ο καθηγητής Panchagnula και οι συνεργάτες του έχουν κάνει προηγούμενη εργασία τονίζοντας τη μεταβλητότητα στην πρόσληψη αερολύματος από άτομο σε άτομο - ένας πιθανός λόγος για τον οποίο μερικοί άνθρωποι είναι πιο ευαίσθητοι σε αερομεταφερόμενες ασθένειες από άλλους.
Ο τρόπος εναπόθεσης αερολύματος ποικίλλει με την πάροδο του χρόνου για διαφορετικές συχνότητες αναπνοής και χρόνους κράτησης της αναπνοής. Ο άξονας y απεικονίζει το κλάσμα των εισπνεόμενων αερολυμάτων που εναποτίθεται στον πνεύμονα. (Πηγή: Mallik, Mukherjee & Panchagnula, Physics of Fluids) Μοντελοποίηση της ροής
Ως υποκατάστατο των αεραγωγών στον πνεύμονα που ονομάζονται βρογχιόλια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μικροτριχοειδή με διάμετρο από 0,3 έως 2 mm. Μια αντλία σύριγγας προσομοίωσε την αναπνοή σε αυτά τα μικροτριχοειδή. Τα αερολύματα που παράγονται από νερό αναμεμειγμένο με φθορίζοντα σωματίδια, μπορούσαν να παρακολουθούνται καθώς κινούνται και εναποτίθενται στα τριχοειδή αγγεία. Αφού μέτρησαν την εναπόθεση αερολυμάτων, οι ερευνητές χαρακτήρισαν την ποσότητα του αερολύματος που θα εναποτίθεται σε ένα βρογχιόλιο ως συνάρτηση των διαστάσεων του.
Τα ευρήματα
Τα πειράματα έδειξαν ότι η χαμηλή συχνότητα αναπνοής - ο αριθμός των αναπνοών ανά λεπτό - αυξάνει τον χρόνο παραμονής του ιού στο εσωτερικό του και επομένως αυξάνει τις πιθανότητες εναπόθεσης και κατά συνέπεια μόλυνσης.
Η έρευνα βρήκε μια συσχέτιση μεταξύ της εναπόθεσης και της αναλογίας διαστάσεων των τριχοειδών αγγείων, υποδηλώνοντας ότι τα σταγονίδια είναι πιθανό να εναποτίθενται σε μακρύτερα βρογχιόλια.
Οι μετρήσεις έδειξαν ότι η ροή της κίνησης του αερολύματος είναι σταθερή, τα σωματίδια εναποτίθενται μέσω διάχυσης. όταν η ροή είναι τυρβώδης, τα σωματίδια εναποτίθενται μέσω πρόσκρουσης.
ΠΑΡΕ ΜΕΡΟΣ ΤΩΡΑ :Το Express Explained Channel Telegram
Η διάχυση και η πρόσκρουση είναι δύο από τους τρεις μηχανισμούς με τους οποίους τα αερολύματα εναποτίθενται σε διάφορες περιοχές του πνεύμονα, ο τρίτος είναι η καθίζηση (υπό την επίδραση της βαρύτητας). Η πρόσκρουση συμβαίνει όταν τα σταγονίδια κινούνται τόσο γρήγορα που δεν ακολουθούν πιστά τον αέρα και αντίθετα προσκρούουν στα τοιχώματα των βρόγχων. Η διάχυση είναι ένα φαινόμενο όπου τα μικροσκοπικά σταγονίδια μεταφέρονται προς τα τοιχώματα των βρογχιολίων με «τυχαίο περπάτημα». Αυτό υποβοηθάται από τις διακυμάνσεις στον αέρα που προκαλούν σταγονίδια να κινούνται προς τα τοιχώματα των βρογχιολών, είπε ο καθηγητής Panchagnula.
Ο στροβιλισμός - τον οποίο η μελέτη συσχετίζει με την εναπόθεση μέσω πρόσκρουσης - είναι ο κύριος τρόπος εναπόθεσης στους άνω βρόγχους όπου η ταχύτητα του αέρα είναι υψηλή. Αλλά μόλις ο αέρας φτάσει στον βαθύ πνεύμονα, επιβραδύνεται σημαντικά, με αποτέλεσμα τη μεταφορά αερίου υποβοηθούμενη κυρίως από τη διάχυση, είπε ο καθηγητής Panchagnula.
gal gadot καθαρή αξία 2018
Μοιράσου Το Με Τους Φίλους Σου:
