Osoby z określonymi cechami fizjologicznymi mogą w większym stopniu rozprzestrzeniać  infekcję, ponieważ kiedy kichają, kropelki z dróg oddechowych, które wydzielają się z nosa i ust, przemieszczają się znacznie szybciej i dalej - napisali autorzy.

- Takie czynniki mogą częściowo odnosić się do tego, w jaki sposób system odpornościowy człowieka ewoluował, aby zapobiegać przenoszeniu choroby, lub może być czynnikiem powodującym roznoszenie się chorób - napisał autor pracy, dr Douglas Fontes z Florida Space Institute w University of Central Florida i współpracownicy.

Ludzie mogą zarazić się SARS-CoV-2, wirusem wywołującym COVID-19, za pośrednictwem kropelek wydzielin oddechowych innej osoby. Naukowcy postanowili zbadać sam przepływ powietrza, które przyczynia się do rozprzestrzeniania się choroby. 

Układ przewodów nosowych i policzkowych poszczególnych osób różni się w zależności od ich anatomii i patofizjologii.  Te indywidualne cechy wpływają na emisję kropelek, gdy ktoś  kaszle, kicha lub oddycha.

Przy czystym kanale nosowym kropelki wydostają się tylko przez usta i nos. Jednak prędkość powietrza wychodzącego z ust wzrasta, gdy kichają ludzie mający przekrwienie błony śluzowej nosa z powodu alergii lub skrzywionej przegrody. Komplet przednich zębów zmienia również trajektorię i intensywność przepływu kropel.

Naukowcy wykorzystali modelowanie 3D, które obejmowało kanały gardłowe, nosowe i policzkowe oraz symulacje numeryczne, aby zobaczyć, jak różne czynniki fizjologiczne wpływają na rozprzestrzenianie się kropelek podczas kichania.

I okazało się, że zęby robią różnicę, z punktu widzenia efektywności rozsiewania patogenów. W trakcie kichania, zatkany przez wydzielinę nos, sprawia że na dwa metry wokół kichającego pacjenta liczba kropelek zwiększa się  o 300 proc., zaś aerozolu do 60 proc. w czasie 5 sekund po kichnięciu. Przy tym  przepływ powietrza  przez jamę ustną z pełnym uzębieniem o 52 proc, w porównaniu z jamą ustną, w której brakuje przednich zębów (tylko 15 proc.). Rośnie też prędkość z jaką powietrze przemieszcza się.  

Więcej: Physics of Fluids