Éternuements: comment une fuite de fluide complexe contribue à la propagation de la maladie

Il est de notoriété publique qu'une personne doit se couvrir la bouche lorsqu'elle éternue afin de réduire la propagation des germes. Maintenant, une nouvelle étude souligne l'importance de cette étiquette d'hygiène, après avoir mis en lumière la façon dont les gouttelettes d'éternuement se dispersent et se répandent dans l'air.
Ces images montrent le ballon complexe de liquide qui émerge lorsque nous éternuons.
Crédit d'image: Bourouiba et al.

Alors que la notion populaire veut que l’éternuement disperse une pulvérisation uniforme de liquide, la nouvelle recherche - publiée dans le journal Expériences en Fluides - suggère que ce n'est pas le cas.

Au lieu de cela, les chercheurs ont constaté que lorsqu'une personne éternue, un "ballon" de liquide émerge de la bouche. Ce ballon se dissout ensuite en longs fils avant de se disperser sous forme de gouttelettes. L'équipe compare le processus à "la peinture qui est projetée dans l'air".

En outre, l'étude a révélé que plus la salive d'une personne est élastique, plus le fluide voyage à travers les éternuements.

Lydia Bourouiba, co-auteur de l'étude et chef du laboratoire de dynamique des fluides et de la dynamique des maladies au Massachusetts Institute of Technology (MIT), et ses collègues affirment que ces découvertes pourraient aider à identifier les "super-épandeurs".

Les résultats permettent de mieux comprendre la variabilité de la propagation de la maladie chez l'homme

Pour parvenir à leurs conclusions, l'équipe a utilisé deux caméras monochromes à grande vitesse pour enregistrer plus de 100 éternuements - induits par un chatouillement du nez - de trois participants sains qui ont été placés sur un fond noir.

• Un seul éternuement peut produire jusqu'à 40 000 gouttelettes de liquide
• Un éternuement peut voyager jusqu'à 20 mph
• Les allergies, le rhume et la grippe sont des déclencheurs communs d’éternuement.

Comment traiter un rhume

L'imagerie rapide a permis aux chercheurs de capturer environ 200 millisecondes des éternuements de chaque participant et de les analyser image par image.

D'après leur analyse, les chercheurs ont constaté que dès que le liquide quitte la bouche d'une personne par éternuement, il se combine avec l'air expiré simultanément pour former un ballon.

Au fur et à mesure que ce ballon se déplace dans l’air, il se divise en filets fins qui se divisent en gouttelettes de tailles différentes. Ces gouttelettes restent dans l'air ou tombent au sol.

De plus, l'équipe a constaté que pour les sujets dont les éternuements contenaient plus de salive élastique, leur fluide exhalé restait dans les fils fins pendant plus longtemps, ce qui signifie qu'il voyageait plus loin avant de se briser en gouttelettes.

L'équipe affirme que les résultats ont été une surprise. "Nous nous attendions à voir des gouttelettes sortir complètement des voies respiratoires", explique Bourouiba. "Il s'avère que ce n'est pas le cas du tout. Et cela nous donne une bonne base pour élargir notre compréhension mécaniste des expirations violentes."

"Cette ligne de travail nous permet de mieux comprendre la variabilité entre les sujets humains, ajoute-t-elle, et de déterminer dans quelle mesure le processus de rupture du liquide mucosalivaire nous fournit des informations sur la physiologie interne de l'hôte."

Développer des modèles de prévention des maladies grâce à des données de contamination

Les résultats s’appuient sur ceux d’une autre étude de l’équipe du MIT, rapportée par Nouvelles médicales aujourd'hui en 2014. Dans cette étude, les chercheurs ont constaté que les gouttelettes provenant de la toux et des éternuements voyagent environ 200 fois plus que prévu.

L’équipe espère que leurs recherches précédentes, combinées à leur nouvelle étude, aideront à identifier les personnes les plus susceptibles de propager des maladies et à élaborer des modèles de prévention des maladies.

Bourouiba ajoute:

"La manière dont les voies de transmission sont quantifiées aujourd'hui encore repose encore sur la manière traditionnelle qui prévaut depuis des centaines d'années, à savoir discuter avec les gens à qui ils ont parlé, où sont-ils allés, et cetera.

La précision des données acquises grâce à ce processus est clairement limitée, et nous essayons d’avoir des mesures plus précises de la contamination et nous proposons des stratégies de lutte contre les maladies des racines et de prévention dans le domaine des sciences physiques. "

Bourouiba est en train de mettre en place un nouveau laboratoire au MIT, qui comprendra une chambre climatisée lui permettant, ainsi qu’à ses collègues, de mieux visualiser la toux, les éternuements et d’autres facteurs contribuant à la propagation des maladies.

"L'un des objectifs importants que j'ai pour le laboratoire est de lutter contre le rhume et la grippe", explique Bourouiba. "Parfois, les symptômes sont difficiles à distinguer. Au cours de la prochaine année, à différentes saisons du rhume et de la grippe, nous recruterons des sujets humains avec lesquels nous pourrons les voir en cas d’infection et de santé."

Novembre dernier, MNT ont rapporté sur une étude suggérant que nous pouvons être les meilleurs prédicteurs de notre propre santé, après avoir constaté que les personnes qui s'auto-évaluaient plus pauvres étaient plus susceptibles de développer un rhume que celles qui déclaraient être en meilleure santé.

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