Mouvements de pression et de particules avec et sans masque.

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Question: Vaut-il mieux porter un masque que ne pas en porter du tout?

Réponse: cela dépend du masque.

Lorsque les chercheurs du Université du Massachusetts Lowell et California Baptist University examiné l’effet du port d’un masque chirurgical à trois couches sur les flux d’air inspiratoireset les effets du masque sur inhalation et dépôt de particules ambiantes dans les voies respiratoires supérieuresles résultats sont remarquables. Un examen du dépôt de particules d’air ambiant dans les voies respiratoires supérieures a montré que la l’efficacité de la réduction des charges virales dans les voies respiratoires n’est pas claire.

L’objectif de l’étude était de caractériser numériquement la différence de distribution des dépôts d’aérosols ambiants dans les voies aériennes supérieures avec et sans masque.

«Il est naturel de penser que porter un masque, qu’il soit neuf ou ancien, devrait toujours être mieux que rien. Nos résultats montrent que cette croyance n’est vraie que pour les particules de plus de 5 micromètres, mais pas pour les particules fines de moins de 2,5 micromètres », a déclaré l’auteur Jinxiang Xi.

L’étude, Publié dans Physique des fluides (AIP Publishing), a constaté que le port d’un masque déforme considérablement le flux d’air et l’aérodynamique près du visage, ce qui altère l’inhalabilité des particules ambiantes par rapport au fait de ne pas porter de masque. De plus, ils ont rapporté que le port d’un masque avec une efficacité de filtration faible (moins de 30%) peut être pire que sans.

Mouvements de pression et de particules avec et sans masque.Jinxiang Xi

Les chercheurs ont développé un modèle masque – visage-voies respiratoires qui se composait d’un masque chirurgical plissé, d’un modèle de visage et d’une géométrie des voies aériennes supérieures basée sur l’image. En utilisant des méthodes numériques pour suivre les particules à travers le masque, ils ont examiné le comportement des aérosols traversant le masque; sur le visage; dans les voies respiratoires; et, éventuellement, où ils se déposent dans le nez, le pharynx ou le poumon profond.

Les chercheurs se sont intéressés à la différence de dosimétrie avec et sans masque dans des zones spécifiques du corps (le visage, les voies aériennes supérieures et les poumons) et entre les quatre sections des voies aériennes supérieures (le nez, la bouche, le pharynx et le larynx). En particulier, la charge virale dans le nez a été examinée avec et sans masque.

Ce qu’ils ont trouvé, c’est que wl’oreille d’un masque modifie le flux d’air autour du visage. L’air pénètre dans la bouche et le nez à travers toute la surface du masque, mais à des vitesses inférieures. Sans masque, l’air pénètre dans la bouche et le nez par des voies spécifiques.

L’effet de débit était important aussi. En règle générale, le même volume d’air sera inhalé, qu’un masque soit porté ou non. Mais en raison de la résistance introduite par le masque, les vitesses du flux d’air et des particules ont diminué dans les zones de respiration typiques, c’est-à-dire la région entourant la bouche et le nez lorsqu’aucun masque n’est porté. Le flux d’air et les particules se redistribuent vers des régions autres que ces zones de respiration du masque.

Les chercheurs ont déclaré que le flux d’air ralentissait globalement près du visage, « ce qui favorise l’inhalabilité des particules dans le nez, ainsi que leur dépôt ultérieur dans les voies respiratoires supérieures. » Ils ont également constaté que les vitesses de circulation de l’air sont plus élevées près des plis ou des plis du masque; ce facteur peut indiquer que la forme et la structure du masque pourraient avoir un impact sur son efficacité protectrice.

L’efficacité de filtration du masque chirurgical à trois couches peut varier de 65% (s’il est neuf) à 25% (lorsqu’il est utilisé), ont noté les chercheurs. Cela signifie que porter correctement un masque à 65% fournira une bonne protection, mais porter un masque à 25% de filtration peut être pire que de ne pas en porter du tout.

La liste résumée des chercheurs constatations spécifiques sont les suivants:

  1. Le port d’un masque ralentit considérablement les flux inspiratoires et étend les zones de respiration, ce qui favorise l’inhalabilité des aérosols ambiants dans le nez.
  2. Une vitesse d’écoulement élevée et des concentrations de particules élevées sont observées dans les plis du masque.
  3. Le port d’un masque réduit considérablement la pénétration des particules dans les poumons, quelle que soit l’efficacité de filtration du masque. Le port d’un masque de filtration à 65% peut réduire le dépôt pulmonaire de trois fois pour les particules de taille 1 µm-10 µm.
  4. Avec une efficacité de filtration du masque de 65%, typique d’un masque chirurgical à trois couches, le dépôt est réduit en portant un masque pour toutes les tailles de particules considérées, sauf 1 µm-3 µm, pour laquelle une dosimétrie équivalente dans les voies aériennes supérieures a été prévue.
  5. Le port d’un masque protège mieux les voies respiratoires supérieures (en particulier le nez et le larynx) des particules de plus de 10 µm, tout en protégeant au mieux le visage et les poumons des particules de moins de 10 µm (PM10).
  6. La protection du masque des voies respiratoires nasales, dont les cellules sécrétrices de gobelet sont des sites de liaison pour le SRAS-CoV-2, diminue à des débits d’inhalation inférieurs (15 l / min ou moins).

La ligne du bas? Le port d’un masque réduit la pénétration des particules dans les poumons, quelle que soit l’efficacité de filtration du masque. Un mot de conseil: Choisissez un masque efficace pour une protection maximale. Cela aidera à atténuer la propagation communautaire du COVID-19, a déclaré Xi.

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