Что только не изучает пытливый ум ученых! Например, двенадцать ученых из разных лабораторий. Университетов и клиник США объединились, чтобы выяснить, как аэрозольный выброс изо рта человека во время разговора (чихания и кашля) зависит от особенностей человека. Результаты эксперимента поразили. Оказывается, зависят, и еще как! Теперь мы знаем, кого сторониться при встрече.
Свою работу они опубликовали на портале Национальной академии наук США PNAS
Для начала — о процессе образования капель на выдыхаемом воздухе. Тут все просто. Ученые сравнивают это с морским бризом. «Порыв воздуха над тонким слоем слизи, выстилающей дыхательные пути, может разбить поверхность слизи на мелкие капли так, как сильный ветер вызывает разрушение и разбрызгивание на поверхность океана», – пишут ученые.
Влияют на образование капель и их размер два показателя: поверхностная вязкоупругость и поверхностное натяжение (которое снижает энергию, затрачиваемую на создание мелких капель). В слизи, выстилающей дыхательные пути, оба свойства зависят от типа и концентрации сурфактанта в легких, эдакого «поверхностно-активное вещества», которое как смазка мешает слипаться альвеолам в легких. А вот сам состав этой слизи, его характеристики меняются в зависимости от состояния человека, возраста и так далее. «Поэтому можно ожидать, что они могут изменить образование капель и их размер во время дыхания», – посчитали ученые и проверили это.
Ученые провели два исследования – на людях и на обезьянах.
Люди
Для верности эксперимента людей разделили на две группы и проводили эксперимент в разных городах. 194 человека старательно дышали в приборы ученых, а те фиксировали все – скорость, силу потока, уровень и качество выдыхаемого аэрозоля. Отмечается, что добровольцы были здоровыми.
В итоге «суперразбрасывателями» частиц оказались 18 человек. Остальные выдыхали меньше определяемого учеными порогового значения.
Потом исследователи оценили взаимосвязь между количеством выдыхаемых аэрозольных частиц и полом, возрастом и индексом массы тела. И поразились: результаты двух групп были совершенно одинаковыми. Пол человека никак не влиял на эксперимент. А вот возраст сказывался. «Все добровольцы в возрасте меньше 26 лет имели низкий уровень распространения выдыхаемого биоаэрозоля,» – отмечают исследователи.
Обезьяны
Использовали для экспериментов макака-резус и африканских зеленых обезьян. Их заразили и ковидом, и другими, проверенными, бактериальными и легочными инфекциями. Результаты эксперимента совпали с теми, что показали люди. Но, учитывая, что у обезьян можно еще и изучать вирусную составляющую аэрозоля, то определились, что наибольшая вирусная нагрузка в выдыхаемом воздухе после третьего дня заражения. Далее, до седьмого дня, вирусов в выдыхаемом аэрозоле все больше. Потом снижается.
Выводы
Ученые уверены, что феномен сверхраспространения COVID-19 может быть связан не только с потоками воздуха и «близостью инфицированных и наивных хозяев», но и с фенотипом человека.
То, что старение, диета и легочные инфекции способствуют изменениям в составе и структуре слизи, ученым было известно. А вот то, как эти изменения воздействуют на образование аэрозолей — подтвердили эти исследования.
Ученые в связи с этим дают рекомендации научному сообществу – сосредоточить внимание во время лечения лечении COVID-19 и на восстановлении слизистой оболочки дыхательных путей.
гороскоп
гороскоп
