中佛罗里达大学的罗伯特·威尔斯 显示了四种不同口鼻类型的喷嚏速度
a是有齿开鼻道，B是无齿开鼻道，C是无齿堵鼻道，D是有齿堵鼻道
学分:中佛罗里达大学 中佛罗里达大学的新研究发现了一些生理特征，这些特征可能使人成为非典病毒的超级传播者
在本月发表在《流体物理学》杂志上的一项研究中，UCF机械和航空航天工程系的研究人员使用计算机生成的模型对不同人群的打喷嚏进行数值模拟，并确定人们的生理特征与他们的喷嚏液滴在空气中传播和停留的距离之间的联系
他们发现，人的特征，如堵塞的鼻子或一整排牙齿，可以通过影响打喷嚏时飞沫传播的距离来增加传播病毒的可能性
根据美国
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疾病控制和预防中心称，人们感染导致新冠肺炎的病毒的主要途径是通过接触呼吸道飞沫，如携带传染性病毒的打喷嚏和咳嗽
UCF大学机械工程系助理教授、该研究的合著者迈克尔·金泽尔说，了解更多影响这些水滴传播距离的因素，可以为控制它们传播的努力提供信息
金泽尔说:“这是第一项旨在了解打喷嚏传播距离的潜在‘原因’的研究。”
“我们表明，人体有影响因素，比如与鼻腔流动相关的复杂管道系统，它实际上干扰了从你嘴里喷出的气流，阻止它将液滴分散到很远的地方
" 例如，根据这项研究，当人们有一个清晰的鼻子时，比如把它吹进纸巾，喷嚏液滴传播的速度和距离会降低
这是因为除了嘴之外，清晰的鼻子为喷嚏的排出提供了路径
但是当人们的鼻子充血时，喷嚏可以排出的区域受到限制，从而导致喷嚏液滴从嘴里排出的速度增加
同样，牙齿也会限制喷嚏的出口区域，导致飞沫速度加快
金泽尔说:“牙齿在喷射流中产生一种变窄的效应，使它变得更强、更湍流。”
“他们实际上似乎是在驱动传输
所以，如果你看到有人没有牙齿，你实际上可以从他们的喷嚏中得到一个较弱的射流
" 为了进行这项研究，研究人员使用三维建模和数值模拟来重建四种类型的嘴和鼻子:一个有牙齿和清晰鼻子的人；没有牙齿和干净鼻子的人；没有牙齿和鼻塞的人；一个有牙齿和鼻塞的人
当他们在不同的模型中模拟喷嚏时，他们发现当一个人有一个充血的鼻子和一整套牙齿时，喷出的液滴的喷射距离比没有时大60%
结果表明，当有人保持鼻子畅通时，比如把它吹进一个组织，他们可以减少细菌传播的距离
研究人员还模拟了三种类型的唾液:稀的、中等的和稠的
他们发现，唾液越稀，喷嚏就会产生由更小的液滴组成的喷嚏，这种喷嚏会产生喷雾，并且比中等和粘稠的唾液在空气中停留的时间更长
例如，打喷嚏后三秒钟，当浓稠的唾液到达地面从而减少其威胁时，稀稠的唾液仍然漂浮在空气中，成为潜在的疾病传播媒介
这项工作与研究人员的一个项目有关，该项目旨在制造一种新冠肺炎咳嗽滴剂，这种滴剂可以让人们的唾液变浓，从而减少喷嚏或咳嗽产生的飞沫传播的距离，从而降低疾病传播的可能性
该研究的合著者、UCF机械和航天工程系副教授卡里姆·阿迈德说，这些发现对暴露距离的可变性提出了新的见解，并指出生理因素是如何影响遗传率的
艾哈迈德说:“研究结果显示，暴露水平高度依赖于流体动力学，而流体动力学会因多种人体特征而异。”
“这些特征可能是导致新冠肺炎流感大流行爆发的潜在因素
" 研究人员表示，他们希望将这项工作转向临床研究，然后将他们的模拟结果与来自不同背景的真实人群的结果进行比较
该研究的共同作者是道格拉斯·丰特斯和乔纳森·雷耶斯，前者是佛罗里达州太空研究所的博士后研究员，也是该研究的第一作者，后者是UCF机械和航天工程系的博士后研究员
丰特斯说，为了推进这项研究的发现，研究小组希望研究呼吸事件期间上呼吸道内气流、粘液膜和组织结构之间的相互作用
“数值模型和实验技术应该并行工作，以提供这些事件期间上呼吸道内主要破裂的准确预测，”他说
“这项研究可能会为更准确的安全措施和减少病原体传播的解决方案提供信息，为应对常见疾病或未来的流行病提供更好的条件，”他说
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