U studiji koja se ovog mjeseca pojavila u časopisu Physics of Fluids istraživači s Odjela za mehaničko i zrakoplovno inženjerstvo Sveučilišta Centralne Floride UCF koristili su računalno generirane modele za numeričku simulaciju kihanja kod različitih tipova ljudi te utvrđivanje povezanosti između fizioloških značajki ljudi i udaljenosti do koje putuju kapljice što su ih iskihali.

Utjecaj ljudskog tijela

'Ovo je prva studija kojoj je cilj razumjeti osnovno: zašto kapljice putuju baš toliko daleko', kaže suautor istraživanja Michael Kinzel. 'Pokazujemo da ljudsko tijelo ima utjecaj, poput složenog sustava kanala povezanog s nazalnim protokom koji ometa mlaz iz vaših usta i sprečava ga da daleko rasprši kapljice.'

Studija je tako pokazala da se brzine i udaljenosti kapljica smanjuju kad ljudi imaju čist nos.

To je zato što čist nos uz usta osigurava put kihanju. Ako je nos začepljen, područje iskihavanja se sužuje, što dovodi do povećanja brzine kojom kapljice izlaze iz usta. Slično tome, zubi također ograničavaju područje izlaska kihanja i uzrokuju povećanje brzine kojima se kreću kapljice.

'Zubi stvaraju efekt suženja u mlazu, što ga čini jačim i turbulentnijim', kaže Kinzel. 'Dakle ako vidite nekoga bez zuba, zapravo možete očekivati da će iskihati slabiji mlaz.'

Istraživači su pomoću 3D modeliranja i numeričkih simulacija stvorili četiri tipa usta i nosa: osoba sa zubima i čistim nosom; osoba bez zuba i čistog nosa; osoba bez zuba i začepljenog nosa te osoba sa zubima i začepljenim nosom.

Simulacijom kihanja otkrili su da kapljice lete najdalje kad kiše osoba začepljenog nosa i zdravih zuba: oko 60 posto dalje. Rezultati ukazuju na to da održavanje higijene nosa puhanjem u maramicu smanjuje udaljenost koju prelaze klice.

Stope prenosivosti

Istraživači su također simulirali tri vrste sline: tanku, srednju i gustu. Otkrili su da je rjeđa slina rezultirala kihanjem koje se sastojalo od manjih kapljica, što je pak stvorilo sprej koji se najdulje zadržao u zraku.

Na primjer, tri sekunde nakon kihanja gusta bi slina pala na tlo dok bi ona rjeđa još lebdjela zrakom kao potencijalni prijenosnik bolesti.

'Ovi nalazi ukazuju na to kako fiziološki čimbenici utječu na stope prenosivosti', kaže koautor studije Kareem Ahmed, izvanredni profesor na UCF-ovom Odjelu za mehaničko i zrakoplovno-svemirsko inženjerstvo.

Znanstvenici svoj rad žele preusmjeriti na kliničke studije kako bi usporedili svoja simulacijska otkrića s onima stvarnih ljudi iz različitih sredina.

'Ovo istraživanje potencijalno će pružiti informacije za preciznije sigurnosne mjere i rješenja za smanjenje prijenosa patogena, pružajući bolje uvjete za suočavanje s uobičajenim bolestima ili pandemijama u budućnosti', nadaju se znanstvenici.