Khoa học về ho và hắt hơi

Giống như con người, tiếng ho cũng có hình dạng và kích cỡ. Nó có thể nông hoặc sâu, ngắn hoặc dài. Các nhà khoa học nghiên cứu cách ho và cách hắt hơi của chúng ta đã làm sáng tỏ con đường lan truyền của các loại vi rút ví dụ như vi rút cúm.

Ho và hắt hơi phát tán vi khuẩn xa hơn ta vẫn tưởng

Đối với cúm và các bệnh cảm lạnh thông thường, các nhân viên y tế nói rằng cách tốt nhất để phòng tránh lây lan vi rút là rửa tay và che miệng khi ho hoặc hắt hơi.

Ho

Dõi theo sự phát triển của việc ho, các nhà khoa học sử dụng các cài đặt tỉ mỉ nhằm tiết lộ lượng nước bọt bị đẩy ra ngoài và nó lơ lửng ở những đâu.

Họ đã đề nghị người tham gia ho vào các tấm mặt nạ, sau đó xác định cẩn thận trọng lượng của mặt nạ trước và sau khi ho. Họ cũng minh họa hình ảnh tiếng ho với kỹ thuật chụp ảnh tinh tế và máy laze, sau đó sử dụng máy tính để hô hình hóa sự di chuyển của hàng ngàn phân tử nhỏ. Các nhà khoa học cũng sử dụng mô hình thân thể người được làm nóng và các máy ho trong phòng chứa đầy giọt dầu ô liua nhỏ hoặc khói sân khấu để theo dõi đường di chuyển của không khí, nơi nó phân tán, và mức độ tiếp xúc của chúng ta đối với tiếng ho của người khác.

Hình ảnh khi một người khỏe mạnh ho. Mỗi tiếng ho đều có chứa các giọt nhỏ, nếu bị ốm, những giọt đó sẽ mang theo vi rút. (Ảnh: Gary S. Settles/ Đại học Penn)

Tiếng ho thông thường thường bắt đầu với lần hít sâu, sau đó không khí bị nén trong phổi rồi bị đẩy ra ngoài chỉ trong vài phần của một giây.

Tiếng ho thông thường của con người có thể làm đầy 3/4 của một chai xô đa 2 lít nhưng làm đầy bằng không khí. Luồng khí bắn ra khỏi phổi theo dạng tia kéo dài vài feet. Ho cũng đồng thời đẩy ra hàng ngàn giọt nước bọt nhỏ. Khoảng 3.000 giọt nhỏ bị đẩy ra ngoài trong một lần ho, một số giọt bay ra khỏi miệng với tốc độ lên tới 50 dặm một giờ.

Hắt hơi

Hắt hơi thậm chí còn tệ hơn ho. Nó bắt đầu ở cuống họng và đẩy ra nhiều giọt nhỏ hơn – lên tới tận 40.000 giọt – một số bắn ra với tốc độ phản lực, trên 200 dặm một giờ. Đa số các giọt nhỏ đều có đường kính chưa đầy 100 micron – chỉ bằng bề dày của một sợi tóc con người. Nhiều giọt nhỏ đến nỗi không thể quan sát được bằng mắt thường.

Nhà nghiên cứu động lực học chất lưu Bakhtier Farouk thuộc Đại học Drexel tại Philadelphia cho biết: “Điều xảy ra với những giọt nhỏ này còn phụ thuộc vào kích cỡ của chúng”. Bakhtier Farouk hiện đang nghiên cứu phần mềm mô phỏng hình ảnh các giọt nhỏ có kích cỡ hiển vi di chuyển xung quanh căn phòng.

Bức ảnh về một người khi hắt hơi mà bạn đang xem không phải trò đùa. Nó tiết lộ hình ảnh các giọt nước bọt và tồn tại đủ lâu trên nắm cửa hay lơ lửng để lây nhiễm sang người khác. Hình ảnh minh họa cho lý do tại sao bạn nên che miệng khi hắt hơi hoặc ho để bảo vệ người khác không tiếp xúc với vi khuẩn. Đó cũng là lý do tại sao bạn cần phải rửa tay thường xuyên khi những người khác không thường xuyên che miệng khi hắt hơi. (Ảnh: CDC/James Gathany)

Phần lớn các giọt nặng hơn và to hơn rơi xuống sàn nhanh chóng dưới tác động của lực hấp dẫn. Các giọt nhỏ hơn và nhẹ hơn (có đường kính chưa đầy 5 micron) ít chịu tác động của trọng lực nên có thể duy trì trạng thái lơ lửng trên không gần như vô định bởi chúng bị đưa đẩy và phân tán bởi các luồng khí trong phòng.

Sự chuyển động trong phòng cũng có thể khiến các giọt nặng hơn trở lại trạng thái lơ lửng sau khi chúng đã rơi xuống mặt đất hoặc các bề mặt khác. Dọn giường trong bệnh viện cũng có thể hất tung các vi rút trên bề mặt ga trải. Mở cửa phòng nhanh chóng thay đổi luồng không khí trong phòng, cuốn theo các vi rút trên sàn. Ngay cả khi đi qua phòng cũng có thể làm lây lan các giọt nước bọt.

Nếu chúng ta ốm, các giọt nhỏ trong tiếng ho có thể chứa tới hai trăm triệu phân tử vi rút riêng lẻ. Con số này biến đổi đáng kể theo tiến trình mắc bệnh bởi hệ miễn dịch có thể tiêu diệt vi rút. Nhìn chung người ốm dễ lây bệnh cho người khác nhất ngay khi những triệu chứng đầu tiên xuất hiện, và khó lây bệnh nhất khi hệ miễn dịch của họ có khả năng tiêu diệt vi rút.

Lơ lửng trong không khí và sẵn sàng lây nhiễm

Một khi đã ở trong không khí, vi rút tồn tại trong các giọt nhỏ có thể sống vài giờ. Ngay cả khi các giọt nhỏ chạm vào một bề mặt nào đó, vi rút vẫn tồn tại và vẫn có thể truyền bệnh nếu những giọt này quay trở lại không khí. Khi giọt nước bọt chạm vào giấy, các phần tử vi rút của nó có thể tồn tại vài giờ. Trên thép hay nhựa, vi rút có thể tồn tại nhiều ngày.

Khi chúng ta hít phải, các giọt nhỏ đó sẽ bám vào các tế bào ở cuống họng nơi mà vi rút sẽ xâm nhập vào các tế bào này và bắt đầu phân chia. Điều này cũng có thể hoặc không thể gây bệnh. Theo Julian Tang – chuyên gia nghiên cứu vi rút tại Singapore, hàng rào phòng thủ tự nhiên của cơ thể được thiết kế để loại bỏ lây nhiễm; việc chúng ta có bị ốm hay không còn phụ thuộc vào lượng vi rút mà chúng ta hít phải và liệu hệ miễn dịch của chúng ta đã từng gặp loại vi rút này trước đây hay chưa.

Khi bị ốm, cơ thể chúng ta bắt đầu đối phó với sự lây nhiễm bằng cách sản sinh ra chất nhầy nhằm loại bỏ vi rút. Một phần nước nhầy được nuốt vào cổ mang theo vi rút xuống dạ dày rồi bị axit tại đó phân hủy. Một số vi rút ở trong họng sẽ bị đẩy ra ngoài khi chúng ta ho. Tiếng ho khi đó lại đẩy ra nước nhầy và vi rút mới ra ngoài, do đó lại bắt đầu một chu trình lây nhiễm mới.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những sự trùng hợp nhất thế giới cho đến giờ vẫn chưa có lời giải đáp

Những sự trùng hợp nhất thế giới cho đến giờ vẫn chưa có lời giải đáp

Cuộc sống đôi khi khiến chúng ta phải ngạc nhiên với những điều kỳ lạ mà không thể giải thích một cách đơn giản bằng lý thuyết được.

Đăng ngày: 21/06/2025
Những lời nguyền kinh hoàng, ghê rợn ám ảnh nhất mọi thời đại

Những lời nguyền kinh hoàng, ghê rợn ám ảnh nhất mọi thời đại

Lời nguyền "kim cương xanh" khiến Hoàng hậu Thái Lan Sirikit đột quỵ hay lời nguyền lãnh chúa Tamerlane khiến 7,5 triệu người mất mạng... trở thành nỗi ám ảnh kinh hoàng.

Đăng ngày: 21/06/2025
Thử giải bài toán khiến 98% người trên thế giới bó tay

Thử giải bài toán khiến 98% người trên thế giới bó tay

Bài toán "Ai giữ cá" tưởng chừng đơn giản nhưng khiến không ít người phải chào thua trước Einstein.

Đăng ngày: 18/06/2025
Bí ẩn bức họa

Bí ẩn bức họa "Bữa tiệc cuối cùng"

Chuyên gia tin học chỉ ra rằng đằng sau bức "Bữa tiệc cuối cùng" còn có hai hình ảnh khác: Hình ảnh Chúa đang chúc phúc lành và hình ảnh một đứa trẻ nhờ hình phản chiếu của bức tranh trong

Đăng ngày: 15/06/2025
Động cơ ô tô hoạt động như thế nào?

Động cơ ô tô hoạt động như thế nào?

Bạn đã bao giờ mở nắp ca-pô chiếc ôtô của mình và tự hỏi cái gì xảy ra trong động cơ của nó chưa? Có thể bạn không hiếu kỳ và không muốn biết tường tận điều đó. Thế nhưng khi mua một chiếc xe mới chắc chắn bạn cũng cần phải biết 3.0 V6 hay 2.4 G... nghĩa là gì? “Dual overhead cams” hay “tuned port fuel injection” là thế nào?... Để trả lời cho các câu hỏi trên, chúng ta hãy tìm hiểu về động cơ của ôtô.

Đăng ngày: 13/06/2025
7 màn ảo thuật kinh điển khó tin nhất mọi thời đại

7 màn ảo thuật kinh điển khó tin nhất mọi thời đại

Hô biến tượng Nữ thần Tự do, cưa đôi thân mình, biến cốc cà phê thành cốc tiền xu... là những màn ảo thuật khó tin đến bất ngờ.

Đăng ngày: 13/06/2025
Khám phá bí ẩn của những người sống sót sau khi bị sét đánh

Khám phá bí ẩn của những người sống sót sau khi bị sét đánh

Các nhà khoa học đã khám phá ra bí ẩn của những người sống sót sau khi bị sét đánh.

Đăng ngày: 12/06/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News