تعويض لعلامة البروج
المشاهير C المشاهير

اكتشف التوافق بواسطة علامة زودياك

شرح: معدل التنفس وخطر الإصابة بالفيروس

وجد الباحثون أن تواتر التنفس المنخفض - وحبس النفس - يزيد من خطر وصول القطيرات المحملة بالفيروسات إلى الرئة العميقة.

طبيب يفحص الأشعة المقطعية لرئتي المريض. (نيويورك تايمز: يو وو ، ملف)

يمكن أن يعود التنفس البطيء بفوائد صحية مختلفة - ولكن ليس فيما يتعلق بنقل المرض عبر الهواء. في دراسة جديدة نُشرت في Physics of Fluids ، وهي مجلة للمعهد الأمريكي للفيزياء ، وجد باحثو IIT Madras أن تواتر التنفس المنخفض - وحبس النفس - يزيد من خطر وصول قطرات محملة بالفيروس إلى الرئة العميقة.







الرئة المعقدة

تقاوم أجسامنا الكثير من الهباء الجوي الذي نستنشقه قبل أن تتمكن من ترسيخ نفسها في الرئة الداخلية ، وذلك بفضل الهندسة المعقدة للمنطقة خارج الصدر والرئتين. يتم التخلص من جزء من الهباء الجوي في شكل مخاط ، بينما لا يزال يتعين على تلك التي تعبر الممر الأنفي التنقل في البنية المتفرعة المعقدة التي تحدد الرئة.



نظرت الدراسة في ديناميكيات القطرات ذات الحجم الميكروميتر من خلال هذه القنوات الدقيقة ، مما يحاكي بيئة الرئة. يعتبر نقل المواد - الجزيئات أو الغازات - في أعماق الرئة (عندما نقترب من الحاجز الدموي أو الحاجز الدموي) منتشرًا تمامًا. تضمن هذه الطبيعة المنتشرة أن تكون الغازات قادرة على الانتشار أسرع بكثير من الجزيئات. قال ماهيش بانشاغنولا ، أستاذ الميكانيكا التطبيقية في IIT Madras ، إن هذا جزء من حماية الجسم ضد وصول جزيئات الهباء الجوي إلى الدم.

نظرًا لأنه من المحتمل أن يكون لدى الأفراد المختلفين اختلاف في قياس شكل الرئة (الأبعاد المرتبطة بالقصيبات) ، فمن المرجح أن تكون الحماية الكامنة لديهم مختلفة ، كما قال. هذا الموقع . قام البروفيسور بانشاغنولا وزملاؤه بعمل سابق يسلط الضوء على التباين في امتصاص الهباء الجوي من فرد إلى آخر - وهو سبب محتمل يجعل بعض الأشخاص أكثر عرضة للإصابة بالأمراض المنقولة بالهواء أكثر من غيرهم.



كيف يختلف ترسب الهباء الجوي بمرور الوقت باختلاف ترددات التنفس وأوقات حبس التنفس. يرسم المحور y جزء الهباء الجوي المستنشق الذي يترسب في الرئة. (المصدر: مالك ، موخيرجي ، بانشاغنولا ، فيزياء السوائل)

نمذجة التدفق

وكوكيل للممرات الهوائية في الرئة التي تسمى القصيبات ، استخدم الباحثون الشعيرات الدقيقة التي يتراوح قطرها من 0.3 إلى 2 مم. تحاكي مضخة الحقن التنفس في هذه الشعيرات الدموية الدقيقة. ولدت من الماء الممزوج بجزيئات الفلورسنت ، يمكن تتبع الهباء الجوي أثناء تحركها وترسبها في الشعيرات الدموية. بعد قياس ترسب الهباء الجوي ، وصف الباحثون كمية الهباء الجوي التي يمكن أن تترسب في القصيبات كوظيفة لأبعادها.



الموجودات

وأظهرت التجارب أن التردد المنخفض للتنفس - عدد الأنفاس في الدقيقة - يزيد من الوقت الذي يظل فيه الفيروس بالداخل ، وبالتالي يزيد من فرص الترسب وبالتالي الإصابة بالعدوى.



وجد البحث علاقة بين الترسب ونسبة العرض إلى الارتفاع في الشعيرات الدموية ، مما يشير إلى أن القطرات من المحتمل أن تترسب في القصيبات الطويلة.

أظهرت القياسات أن تدفق حركة الهباء الجوي عند الدجاجة ثابت ، وترسب الجسيمات عن طريق الانتشار ؛ عندما يكون التدفق مضطربًا ، تترسب الجسيمات عن طريق الانحشار.



نضم الان :شرح اكسبرس قناة برقية

الانتشار والانحشار هما آليتان من ثلاث آليات يتم بواسطتها ترسيب الهباء الجوي في مناطق مختلفة من الرئة ، والثالث هو الترسيب (تحت تأثير الجاذبية). يحدث الارتطام عندما تتحرك القطرات بسرعة كبيرة بحيث لا تتبع الهواء بإخلاص ، وبدلاً من ذلك تؤثر على جدران القصبات الهوائية. الانتشار هو تأثير حيث يتم نقل القطرات الصغيرة نحو جدران القصيبات عن طريق 'المشي العشوائي'. وقال البروفيسور بانشاجنولا إن هذا يساعد من خلال التقلبات في الهواء مما يتسبب في تحرك القطرات نحو جدران القصبات.

الاضطراب - الذي ربطته الدراسة بالترسيب عن طريق الانحشار - هو الوضع الأساسي للترسب في القصبات الهوائية العليا حيث تكون سرعة الهواء عالية. قال البروفيسور بانشاجنولا إنه بمجرد وصول الهواء إلى الرئة العميقة ، فإنه يتباطأ بشكل كبير ، مما يؤدي إلى نقل الغاز بمساعدة الانتشار في المقام الأول.



شارك الموضوع مع أصدقائك: