Dijelaskan: Tingkat pernapasan dan risiko infeksi virus
Terbaru

Dijelaskan: Tingkat pernapasan dan risiko infeksi virus

More from Author Almira Wijayanti here: https://eternallifesecrets.com/author/almira-wijayanti/

Bernapas lambat dapat membawa berbagai manfaat kesehatan – tetapi tidak sejauh menyangkut penularan penyakit melalui udara. Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan dalam Physics of Fluids, sebuah jurnal dari American Institute of Physics, peneliti IIT Madras telah menemukan bahwa frekuensi pernapasan yang lebih rendah – dan menahan napas – meningkatkan risiko tetesan sarat virus mencapai paru-paru dalam.

Paru-paru kompleks

Tubuh kita melawan sebagian besar aerosol yang kita hirup sebelum dapat mengendap di paru-paru bagian dalam, berkat geometri kompleks dari daerah ekstratoraks dan paru-paru. Bagian dari aerosol dikeluarkan dalam bentuk lendir, sedangkan bagian yang melewati saluran hidung masih harus melewati struktur percabangan kompleks yang menentukan paru-paru.

Studi tersebut mengamati dinamika tetesan berukuran mikrometer melalui saluran mikro tersebut, meniru lingkungan paru-paru. “Pengangkutan material – partikel atau gas – di paru-paru dalam (saat kita mendekati asinus atau sawar darah) bersifat difusif murni. Sifat difusif ini memastikan bahwa gas dapat berdifusi jauh lebih cepat daripada partikel. Ini adalah bagian dari perlindungan tubuh terhadap partikel aerosol yang mencapai darah, ”kata Mahesh Panchagnula, profesor mekanik terapan di IIT Madras.

“Karena individu yang berbeda cenderung memiliki morfometri paru yang berbeda (dimensi yang terkait dengan bronkiolus), perlindungan bawaan mereka cenderung berbeda,” katanya kepada The Indian Express. Prof Panchagnula dan rekannya telah melakukan pekerjaan sebelumnya yang menyoroti variabilitas dalam serapan aerosol dari individu ke individu – kemungkinan alasan mengapa beberapa orang lebih rentan terhadap penyakit yang ditularkan melalui udara daripada yang lain.

Bagaimana deposisi aerosol bervariasi dari waktu ke waktu untuk frekuensi pernapasan dan waktu menahan napas yang berbeda. Sumbu y memplot fraksi aerosol yang dihirup yang disimpan di paru-paru. (Sumber: Mallik, Mukherjee & Panchagnula, Fisika Cairan)

Memodelkan aliran

Sebagai proxy untuk saluran udara di paru-paru yang disebut bronkiolus, para peneliti menggunakan mikrokapiler dengan diameter mulai dari 0,3 hingga 2 mm. Pompa jarum suntik mensimulasikan pernapasan di mikrokapiler ini. Dihasilkan dari air yang bercampur dengan partikel fluoresen, aerosol dapat dilacak saat mereka bergerak dan disimpan di kapiler. Setelah mengukur pengendapan aerosol, para peneliti mengkarakterisasi jumlah aerosol yang akan disimpan di bronkiolus sebagai fungsi dimensinya.

Temuannya

Percobaan menunjukkan bahwa frekuensi pernapasan yang rendah – jumlah napas per menit – meningkatkan waktu virus tetap berada di dalam, dan karenanya meningkatkan kemungkinan pengendapan dan akibatnya infeksi.

Penelitian menemukan korelasi antara pengendapan dan rasio aspek kapiler, menunjukkan bahwa tetesan cenderung mengendap di bronkiolus yang lebih panjang.

Pengukuran menunjukkan bahwa ketika aliran gerakan aerosol stabil, partikel mengendap melalui difusi; ketika aliran turbulen, partikel mengendap melalui impaksi.

📣 GABUNG SEKARANG 📣: Saluran Telegram Dijelaskan Ekspres

Difusi dan impaksi adalah dua dari tiga mekanisme di mana aerosol disimpan di berbagai daerah paru-paru, yang ketiga adalah sedimentasi (di bawah pengaruh gravitasi). Impaksi terjadi ketika tetesan bergerak begitu cepat sehingga tidak mengikuti udara dengan tepat, dan malah “menabrak” dinding bronkus. “Difusi adalah efek di mana tetesan kecil diangkut menuju dinding bronkiolus dengan ‘jalan acak’. Hal ini dibantu oleh fluktuasi di udara yang menyebabkan tetesan bergerak menuju dinding bronkiolus, ”kata Profesor Panchagnula.

Turbulensi – yang studi terkait dengan deposisi melalui impaksi – adalah mode utama deposisi di bronkus atas di mana kecepatan udara tinggi. Tapi begitu udara mencapai paru-paru bagian dalam, itu melambat secara signifikan, menghasilkan transportasi gas yang terutama dibantu oleh difusi, kata Profesor Panchagnula.

.

Article written by:

Hai, saya Almira Wijayanti. Pertanyaan: [email protected]

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

back to top