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Les gouttelettes de la toux et des éternuements voyagent plus loin que vous ne le pensez

Il est de notoriété publique que lorsqu'on tousse ou que l'on éternue, on doit se couvrir la bouche et le nez avec un mouchoir pour éviter que les germes ne prennent l'air. Maintenant, de nouvelles recherches du Massachusetts Institute of Technology suggèrent que cette instruction est plus importante que jamais; Ils ont constaté que les gouttelettes provenant de la toux ou des éternuements pouvaient voyager jusqu'à 200 fois plus que ce que l'on pensait auparavant.

Selon l’équipe de recherche, y compris John Bush, professeur de mathématiques appliquées au MIT, les gouttelettes produites lors de la toux ou de l’éternuement sont accompagnées de "nuages ??de gaz" qui permettent aux gouttelettes de parcourir de plus grandes distances.

L’étude a été publiée récemment dans le Journal de mécanique des fluides.

Pour parvenir à leurs conclusions, les chercheurs ont utilisé une combinaison d'imagerie à grande vitesse de la toux et des éternuements, de simulations en laboratoire et de modélisation mathématique. Cela leur a permis d'analyser les mécanismes des fluides derrière la toux et les éternuements.

L'équipe a constaté que, contrairement aux croyances précédentes, chaque gouttelette provenant d'une toux ou d'un éternuement est connectée par interaction avec un nuage de gaz.

Des recherches antérieures ont suggéré que les plus grosses gouttes de mucus voyagent plus loin que les petites gouttes car elles ont plus de force derrière elles. Cependant, les chercheurs de cette étude la plus récente ont constaté que lorsque les gouttelettes fusionnent avec le nuage de gaz, leur trajectoire est altérée.

"Si vous avez ignoré la présence du nuage de gaz, votre première hypothèse serait que les plus grosses gouttes vont plus loin que les plus petites, et voyagent au maximum à quelques mètres", explique M. Bush.

"Mais en élucidant la dynamique du nuage de gaz, nous avons montré qu’il y avait une circulation dans le nuage - les plus petites gouttes peuvent être balayées et remises en suspension par les tourbillons dans un nuage, et s’installer plus lentement.

Fondamentalement, les petites gouttes peuvent être transportées à grande distance par ce nuage de gaz tandis que les plus grosses gouttes tombent. Donc, vous avez un renversement dans la dépendance de l'intervalle de taille. "

La vidéo du MIT ci-dessous montre le nuage de gaz transportant des gouttelettes lorsqu’une personne éternue:

Les gouttelettes voyagent beaucoup plus loin que les estimations précédentes

Les enquêteurs ont constaté que, comparées aux hypothèses précédentes, les gouttelettes provenant de la toux et des éternuements voyagent beaucoup plus loin.

Les gouttelettes de 100 micromètres de diamètre ont voyagé cinq fois plus loin que les estimations passées, tandis que les gouttelettes de 10 micromètres de diamètre se sont déplacées 200 fois plus loin. De plus, l'équipe a constaté que les gouttelettes de moins de 50 micromètres sont souvent capables de rester en suspension dans l'air suffisamment longtemps pour pénétrer dans les unités de ventilation au plafond.

Selon l'équipe de recherche, une toux ou un éternuement est un "nuage flottant turbulent à plusieurs phases".

Lydia Bourouiba, co-auteure de l'étude, professeure adjointe au Département de génie civil et environnemental du MIT, explique que le nuage de gaz favorise la pénétration de l'air ambiant, ce qui provoque la croissance du nuage et sa fusion avec les gouttelettes.


Les chercheurs ont constaté que les gouttelettes provenant de la toux et des éternuements peuvent voyager jusqu'à 200 fois plus que les estimations précédentes.

"Mais au fur et à mesure que le nuage se développe, il ralentit et est donc moins capable de suspendre les gouttelettes à l'intérieur. Vous ne pouvez donc pas modéliser cela en tant que gouttelettes isolées se déplaçant de manière balistique", ajoute-t-elle.

Maintenant que les chercheurs ont découvert plus d'informations sur ce qui se passe lorsque nous toussons et éternuons, la prochaine étape consiste à découvrir ce qui arrive aux agents pathogènes dans les gouttelettes transportées par le nuage de gaz.

L'équipe prévoit de se concentrer sur la «rupture des fluides», un processus responsable de la formation de gouttelettes contenant des agents pathogènes qui permettent la transmission des infections.

"Nous essayons de rationaliser la distribution de la taille des gouttelettes résultant de l'éclatement des voies respiratoires et de la sortie de la bouche", explique Bourouiba. "Cela nécessite un zoom avant pour voir précisément comment ces gouttelettes sont formées et éjectées."

Mais jusqu'à ce que les mécanismes sous-jacents de la rupture des liquides soient découverts, une chose est claire: gardez toujours un tissu à portée de main.

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