وجد الباحثون في جامعة هيريوت وايت وجامعة إدنبره دليلاً على أن القطيرات الصغيرة والكبيرة يمكنها السفر لمسافات طويلة نسبيًا عبر الهواء – وليس دائمًا في اتجاهات يمكن التنبؤ بها مع تدفق الهواء.
وحسب جريدة ديلى ميل البريطانية يقول الباحثون إن النتائج الجديدة حول هجرة القطيرات قد يكون لها آثار مهمة لفهم انتشار الأمراض المحمولة جواً مثل COVID-19.
يأتي هذا بعد أن اعترف الدكتور أنتوني فوسي ، اختصاصي الأمراض المعدية في الولايات المتحدة ، خلال مقابلة أجراها يوم الاثنين مع وكالة JAMA ، أن هناك الكثير غير معروف حول كيفية انتشار الفيروس التاجي في الهواء وأنه هو نفسه بحاجة إلى ” دراسة ” الأوراق التي تشير إلى أن القطرات الكبيرة يمكنها السفر أكثر من ستة أقدام.
ردد علماء الدراسة في جامعة هيريوت وات وجامعة إدنبرة في اسكتلندا بأن هناك حاجة إلى فهم أفضل لسلوكيات القطيرات المختلفة وانتشارها بناءً على حجم القطرة، ويجب مراعاة المبادئ التوجيهية الحكومية إذا ثبت أن نقل الهواء مهم.
وقال الدكتور كاتال كومينز ، الأستاذ المساعد في جامعة هيريوت وات في إدنبره: “ إن فيزياء التدفق لشخص ما يسعل معقدًا ، حيث تتضمن نفاثات مضطربة وتبخر القطيرات”.
“وقد أظهر صعود Covid-19 الفجوات في معرفتنا بفيزياء استراتيجيات النقل والتخفيف، إحدى هذه الثغرات في الفيزياء هي وصف واضح وبسيط لأين تذهب القطرات الفردية عند طردها”.
وأضاف الدكتور كومينز: “أردنا تطوير نموذج رياضي لشخص يتنفس يمكن استكشافه بشكل تحليلي لفحص الفيزياء السائدة في اللعب، ابتكر الفريق نموذجًا رياضيًا يُظهر بوضوح قطرات صغيرة ومتوسطة وكبيرة الحجم، وجدوا أن الصيغ البسيطة يمكن استخدامها لتحديد المدى الأقصى للقطرة”.
هذا له آثار مهمة لفهم انتشار الأمراض المحمولة جواً مثل Covid-19 لأن اختباراتهم كشفت عن غياب قطرات متوسطة الحجم ، كما هو متوقع، عندما يتنفس الشخص ، فإنه يطلق قطرات بأحجام مختلفة لا تتبع بالضرورة تدفق الهواء.
قال الدكتور كومينز: “نحن نمثل التنفس كمصدر نقطي لكل من الهواء والقطرات ونشمل بالوعة نقطة لنمذجة تأثير استخراج الهواء والقطرات.
“لأخذ اختلافات الحجم والكثافة في الاعتبار ، نستخدم معادلة Maxey-Riley ، التي تصف حركة كرة صلبة صغيرة ولكنها محدودة الحجم من خلال مائع، يمنح هذا العمل الباحثين إطارًا عامًا لفهم تشتت القطيرات،يوضح النموذج أن ثنائية الوجود ، أو وجود وضعين ، يمكن أن يكون في الواقع خاصية للقطرات نفسها.
قدم الباحثون صيغًا للتنبؤ بالوقت الذي سيكون فيه لهذه القطرات نطاقات قصيرة ويقولون إن القطيرات الكبيرة والصغيرة يمكن أن تسافر أبعد من القطرات المتوسطة الحجم.
وقالت الدكتورة فيليسيتي ميندال ، وهي جراح أكاديمي بجامعة إدنبره: تظهر دراستنا عدم وجود علاقة خطية بين حجم القطرات والتشريد ، حيث تسافر القطرات الصغيرة والكبيرة إلى أبعد من القطرات المتوسطة الحجم”.
“لا يمكننا أن نتحلى بالرضا عن القطرات الصغيرة. تعد معدات الحماية الشخصية حاجزًا فعالًا أمام القطرات الكبيرة ولكنها قد تكون أقل فعالية بالنسبة للقطرات الصغيرة.
توصل الدكتور Mehendale إلى فكرة إنشاء جهاز مستخرج الهباء الجوي، ويعمل الفريق على خطط لتصنيع المنتج للحفاظ على سلامة الأطباء خلال مجموعة واسعة من إجراءات توليد الهباء الجوي التي تتم بشكل روتيني في الطب وطب الأسنان.
يمكن لوحدات الاستخراج الموضوعة بالقرب من مصادر القطيرات أن تحتجز القطيرات بشكل فعال ، إذا كانت أقطارها أقل من شعرة الإنسان.
قال الدكتور كومينز: “هذا له آثار مهمة على جائحة COVID-19.، يمكن بسهولة التقاط قطرات أكبر بواسطة معدات الوقاية الشخصية ، مثل الأقنعة ودروع الوجه. لكن قطرات أصغر قد تخترق بعض أشكال معدات الوقاية الشخصية ، لذلك يمكن أن يساعد المستخرج في تقليل الضعف في دفاعنا الحالي ضد Covid-19 والأوبئة المستقبلية.
قال الدكتور Mehendale أن الفهم الأفضل لسلوك القطيرات سيساعد على ” إرشاد إرشادات السلامة لإجراءات توليد الهباء الجوي، وأضافت: “ستكون ذات صلة خلال الأوبئة الحالية والمستقبلية ، وكذلك الأمراض المعدية الأخرى.
“قد يعمل هذا النموذج الرياضي أيضًا كأساس لنمذجة التأثير على تشتت القطيرات لأنظمة التهوية الموجودة ضمن مجموعة من المساحات السريرية.”
