Новости космоса и технологий. » Физика » Исследователи определили особенности, которые могут сделать кого-то суперраспространителем вирусов

Исследователи определили особенности, которые могут сделать кого-то суперраспространителем вирусов

Опубликовал: Admin, 23-11-2020, 01:01, Физика, 43, 0

Исследователи определили особенности, которые могут сделать кого-то суперраспространителем вирусов

Новое исследование Университета Центральной Флориды выявило физиологические особенности, которые могут сделать людей сверхраспространителями таких вирусов, как SARS-CoV-2.

В исследовании, опубликованном в этом месяце в журнале Физика жидкостей, Исследователи из отдела механической и аэрокосмической техники UCF использовали компьютерные модели для численного моделирования чихания у разных типов людей и определения взаимосвязей между физиологическими особенностями людей и степенью их чихания капельки путешествовать и задерживаться в воздухе.

Выяснили, что черты людей, вроде заблокированного нос или полный набор зубов, могут увеличить их способность распространять вирусы, влияя на расстояние, на которое распространяются капли при чихании.

По данным Центров США по контролю и профилактике заболеваний, основной способ заражения людей вирусом, вызывающим COVID-19 - это контакт с респираторными каплями, например, от чихания и кашля, переносящих инфекционный вирус.

По словам Майкла Кинзеля, доцента кафедры машиностроения UCF и соавтора исследования, знание факторов, влияющих на то, как далеко перемещаются эти капли, может помочь в борьбе с их распространением.

«Это первое исследование, цель которого - понять причину того, как далеко путешествуют чихи», - говорит Кинзель. «Мы показываем, что у человеческого тела есть факторы влияния, такие как сложная система протоков, связанных с носовым потоком, которая фактически прерывает струю изо рта и не позволяет ей рассеивать капли на большие расстояния».

Например, согласно исследованию, когда у людей чистый нос, например, после того, как он высморкался в салфетку, скорость и расстояние, на которое перемещаются капельки чихания, уменьшаются.

Это связано с тем, что чистый нос обеспечивает не только рот, но и путь для выхода чихания. Но когда носы людей заложены, область, из которой может выйти чихание, ограничена, что приводит к увеличению скорости капель, выбрасываемых изо рта.

Точно так же зубы также ограничивают зону выхода чихания и вызывают увеличение скорости капель.

«Зубы создают эффект сужения струи, что делает ее более сильной и более бурной», - говорит Кинзель. «Кажется, что они действительно управляют трансмиссией. Так что, если вы видите кого-то без зубов, вы действительно можете ожидать от него более слабой струи от чихания».

Для проведения исследования исследователи использовали 3-D моделирование и численное моделирование воссоздать четыре типа рта и носа: человека с чистым носом и зубами; человек без зубов и с чистым носом; человек без зубов и заложенный нос; и человек с зубами и заложенным носом.

Когда они моделировали чихание в различных моделях, они обнаружили, что расстояние распыления капель выбрасывается, когда у человека заложен нос и полный набор зубы примерно на 60 процентов больше, чем когда они этого не делают.

Результаты показывают, что когда кто-то держит нос чистым, например, высморкается им в ткань, он может сократить расстояние, на которое распространяются их микробы.

Исследователи также смоделировали три типа слюны: тонкую, среднюю и густую.

Они обнаружили, что более жидкая слюна приводит к чиханию, состоящему из более мелких капель, которые создают брызги и остаются в воздухе дольше, чем средняя и густая слюна.

Например, через три секунды после чихания, когда густая слюна достигала земли и, таким образом, уменьшала свою угрозу, более жидкая слюна все еще парила в воздухе как потенциальный передатчик болезни.

Работа связана с проектом исследователей по созданию капель от кашля COVID-19 которая будет давать людям более густую слюну, чтобы уменьшить расстояние между каплями от чихать или кашель будет путешествовать и, таким образом, снизить вероятность передачи болезни.

Полученные данные позволяют по-новому взглянуть на изменчивость расстояния воздействия и показывают, как физиологические факторы влияют на коэффициент проницаемости, говорит Карим Ахмед, доцент кафедры механической и аэрокосмической техники UCF и соавтор исследования.

«Результаты показывают, что уровни воздействия сильно зависят от динамики жидкости, которая может варьироваться в зависимости от некоторых особенностей человека», - говорит Ахмед. «Такие особенности могут быть основными факторами, способствующими сверхраспространению событий пандемии COVID-19».

Исследователи говорят, что они надеются перейти к клиническим исследованиям, чтобы затем сравнить результаты моделирования с результатами реальных людей из разных слоев общества.

Соавторами исследования были Дуглас Фонтес, научный сотрудник Космического института Флориды и ведущий автор исследования, и Джонатан Рейес, научный сотрудник отдела механической и аэрокосмической инженерии UCF.

По словам Фонтеса, чтобы продвинуть результаты исследования, исследовательская группа хочет изучить взаимодействие между потоком газа, слизистой пленкой и тканевыми структурами в верхних дыхательных путях во время респираторных заболеваний.

«Численные модели и экспериментальные методы должны работать бок о бок, чтобы обеспечить точный прогноз первичного распада в верхних дыхательных путях во время этих событий», - говорит он.

«Это исследование потенциально предоставит информацию для более точных мер безопасности и решений по снижению передачи патогенов, создавая лучшие условия для борьбы с обычными заболеваниями или пандемиями в будущем», - говорит он.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии