Explicació: taxa de respiració i risc d'infecció per virus
Els investigadors han descobert que una freqüència de respiració més baixa, i aguantar la respiració, augmenta el risc que les gotes carregades de virus arribin al pulmó profund.
Un metge mira les exploracions de TC dels pulmons d'un pacient. (The New York Times: Yue Wu, fitxer) Respirar lentament pot aportar diversos beneficis per a la salut, però no pel que fa a la transmissió de malalties per l'aire. En un nou estudi publicat a Physics of Fluids, una revista de l'Institut Americà de Física, els investigadors de l'IIT Madras han descobert que una freqüència de respiració més baixa, i aguantar la respiració, augmenta el risc que les gotes carregades de virus arribin al pulmó profund.
El pulmó complex
El nostre cos lluita contra gran part dels aerosols que inhalem abans que es puguin dipositar al pulmó intern, gràcies a la complexa geometria de la regió extratoràcica i dels pulmons. Part dels aerosols s'eliminen en forma de moc, mentre que els que travessen el pas nasal encara haurien de navegar per la complexa estructura de ramificació que defineix el pulmó.
L'estudi va analitzar la dinàmica de les gotes de mida micròmetre a través d'aquests microcanals, imitant l'entorn pulmonar. El transport de material —partícules o gasos— al pulmó profund (a mesura que ens acostem a l'acinus o la barrera sanguínia) és purament difusiu. Aquesta naturalesa difusora garanteix que els gasos siguin capaços de difondre's molt més ràpidament que les partícules. Això forma part de la protecció del propi cos contra les partícules d'aerosol que arriben a la sang, va dir Mahesh Panchagnula, professor de mecànica aplicada a IIT Madras.
Com que és probable que diferents individus tinguin una morfometria pulmonar diferent (dimensions associades als bronquíols), és probable que la seva protecció inherent sigui diferent, va dir. aquest lloc web . El professor Panchagnula i els seus col·legues han fet treballs anteriors destacant la variabilitat de l'absorció d'aerosols d'un individu a un altre, una possible raó per la qual algunes persones són més susceptibles a les malalties de l'aire que altres.
Com varia la deposició d'aerosol al llarg del temps per a diferents freqüències de respiració i temps de retenció de la respiració. L'eix y representa la fracció d'aerosols inhalats que es diposita al pulmó. (Font: Mallik, Mukherjee i Panchagnula, Physics of Fluids) Modelització del flux
Com a indicador de les vies respiratòries del pulmó anomenades bronquíols, els investigadors van utilitzar microcapil·lars de diàmetre que oscil·laven entre 0,3 i 2 mm. Una bomba de xeringa simulava la respiració en aquests microcapilars. Generats a partir d'aigua barrejada amb partícules fluorescents, els aerosols es podien fer un seguiment mentre es movien i es dipositaven als capil·lars. Després de mesurar la deposició d'aerosols, els investigadors van caracteritzar la quantitat d'aerosol que es dipositaria en un bronquíol en funció de les seves dimensions.
Les troballes
Els experiments van demostrar que la baixa freqüència de respiració, el nombre de respiracions per minut, augmenta el temps que el virus roman a l'interior i, per tant, augmenta les possibilitats de deposició i, en conseqüència, d'infecció.
La investigació va trobar una correlació entre la deposició i la relació d'aspecte dels capil·lars, cosa que suggereix que és probable que les gotes es dipositin en bronquíols més llargs.
Les mesures van demostrar que quan el flux de moviment de l'aerosol és constant, les partícules es dipositen per difusió; quan el flux és turbulent, les partícules es dipositen per impactació.
UNIR-SE ARA :L'Express Explained Telegram Channel
La difusió i la impactació són dos dels tres mecanismes pels quals els aerosols es dipositen en diverses regions del pulmó, el tercer és la sedimentació (sota l'efecte de la gravetat). La impactació es produeix quan les gotes es mouen tan ràpid que no segueixen fidelment l'aire i, en canvi, impacten les parets dels bronquis. La difusió és un efecte on les minúscules gotetes es transporten cap a les parets dels bronquíols per 'caminada aleatòria'. Això es veu ajudat per les fluctuacions de l'aire que fan que les gotes es moguin cap a les parets dels bronquíols, va dir el professor Panchagnula.
La turbulència, que l'estudi associa a la deposició per impactació, és el mode principal de deposició als bronquis superiors on la velocitat de l'aire és alta. Però una vegada que l'aire arriba al pulmó profund, es ralenteix significativament, donant lloc a un transport de gas ajudat principalment per la difusió, va dir el professor Panchagnula.
Gabriel Aubry patrimoni net
Comparteix Amb Els Teus Amics:
