Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Çok enteresan bilim dalları var. Matematiksel epidemiyoloji de bunlardan biri galiba. Bu alanla uğraşan bilim insanları hapşırık ve aksırığın matematiğini araştırıyorlar. Ağzımızdan yayılan parçacıklar nasıl yayılıyorlar ve hastalıkların oluşumu/yayılımına nasıl katkı sağlıyorlar? Yüksek hızlı kamera çekimleri ile hapşırığın anatomisini ve fiziğini anlamaya çalışıyorlar.

 

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ VE HASTALIKLARIN YAYILMASI

 

Uzmanlar bunun için önce burun deliklerinden küçük bir alet sokup kişinin hapşırmasını sağlıyorlar. Sonra bu hapşırığı saniyede binlerce kez görüntü alan yüksek hızlı videoya çekiyorlar. Daha sonra yavaş çekim ile videoyu tekrar tekrar izliyorlar. Bu sayede damlacıkların hızını ve çapını ölçebiliyorlar.  

Videolardan çıkan sonuçlara göre, hapşırınca ağzımızdan tükürük ve mukus çevreye yayılıyor. Sonra bu tükürük ve mukus tabakası damlacıklara ayrılıyor ve havada türbülans bulutu olarak kalıyor. Bu damlacıkların üzerindeki hastalık yapıcı patojenlerin ve virüslerin nasıl hareket ettiği de anlaşılmış oluyor. 

 

Bu çalışmalar ile patojenlerin uzun süre havada asılı kaldığı ve tahmin edilenden daha uzak yerlere taşındığı ortaya çıkarıldı. Bu tür projeler halk sağlığı ve epidemiyoloji çalışmalarına zemin hazırlarken, matematik ve sağlık alanında çalışanları da biraraya getiriyor. Bu sayede hastalığın toplumda nasıl yayıldığı daha iyi analiz ediliyor. Bulaşma riski ve korunma tedbirleri daha iyi irdelenebiliyor. 

Kuş gribi, SARS ve çocuk felci gibi son zamanlarda halk sağlığını tehdit eden salgınlar akışkanlar mekaniğini daha da önemli hale getirmiş durumda.

 

BULUT MU DAMLA MI?

 

Bu alanda çalışan ilk araştırmacılardan biri MIT’den matematikçi Lydia Bourobia. Akışkanlar dinamiğinde hızlı video çekimi yaparken bunun solunum hastalıkları araştırmalarında kullanılabileceğini düşünerek bu alana kaymaya karar vermiş.

Biyoakışkanlar mekaniği ve virüslerle uğraşan meslektaşları da kendisine destek verince daha da heyecanlanmış. 

Epidemiyoloji çalışmaları genelde şu şekilde oluyor: Hastalık nasıl yayılıyor? Bu kişilerin hareket ve aktivitelerine göre hesaplanmaya çalışılıyor. Hastalık etkeni ile direkt temas ile mi? Yoksa kişiden kişiye temas ile mi? Birinin kirli elleriyle tokalaşınca mı? Veya kapı kolundan mı? Büyük damlacıklar ile mi yoksa küçük aerosol ile mi? 

Bu sayede kızamıkçığın aerosol ile Ebola’nın da genellikle direkt temas ile bulaştığı bulunmuş. Ama bu bilim dalı henüz emekleme aşamasında bile değil. Fizik, matematik, tıp ve sağlık bilimleri uzmanları bakalım ilerde neler yapacaklar.

Klasik bilgilerimize göre hapşırıktan yayılan büyük damlacıklar 1-2 metre içinde etkili olup sonra yere düşerlerken, daha küçük aerosollar ise havada asılı kalıyorlardı. Ama matematik modellemeler ile yapılan yeni çalışmalar bunun böyle olmadığını gösteriyor. Damlacıklar, 8-10 metre arasında çevreye yayılabiliyor ve 10 dakika havada asılı kalabiliyorlar. Eğer böyleyse bilinenleri tekrar gözden geçirmemiz gerekecek. Bulut dinamiği (cloud dynamic) bazı fikirlerimizin değişmesine yol açacak.  Yine hapşırıkla ilgili yeni bir bilgi daha var. Eskiden hapşırığın ağzımızdan çıkarken damlacık olarak çıktığı şeklindeydi. Lydia Bourobia’nın saniyede sekiz bin adet görüntü çektiği yüksek hızlı kamera görüntülerine göre hapşırık veya aksırık ağzımızdan önce tükürük mukus karışımı olarak kütle şeklinde çıkıyor. Sonra daire şeklinde yapılar oluşuyor. Bu yapı parçalanıp ince uzun liflere ayrılıyor (filament). En sonunda damlacıklara dönüşüyor. 

 

AIRBORNE SCORE

 

Araştırmacıların esas amaçlarından biri bu damlacıklar üzerinde yer alan hastalık yapıcı mikropların nasıl bu yapılarla ilişkili olduğunu bulmak. Bu yüzden damlacıkların boyutu, çapı ve büyüklüğü önemli. Çalışmalar ile bunların gün yüzüne çıkması bekleniyor. Bu sayede enfeksiyon hastalıkları ve hastalıkların önlenmesi konusunda uzmanların eline faydalı bilgiler sunulması amaçlanıyor.  Tabi en nihai hedef, hastalık riskini en aza indirmek. Şu anda Lydia Bourobia ve aynı konuda çalışan bilim insanları hastane ortamını, uçakların kabinini ve çevre ortamlarını taklit eden yapay kabinler oluşturup buradaki nem ve sıcaklığın hapşırık üzerine ve mikropların yayılımı üzerine etkisini araştırıyorlar. Bu araştırmalar sonucunda bir “airborne score” oluşturulması gündemde. Bu skorlama ile hapşırık damlacıkları üzerindeki hastalık yapıcı mikroplara bir puan verilecek ve ona göre halk sağlığı alanında planlamalar yapılıp önlemler alınacak.  Yani kısaca her şey daha sağlıklı bir hayat ve bulaşıcı hastalıklardan korunmak için.  Ama sanki bizler de birey olarak şunları yaparak hem kendimizin hem çevremizim daha sağlıklı olmasına katkı sağlayabiliriz. Koruyucu hekimlik adına küçük ama büyük adımlar. 

 

• Hapşırınca veya aksırınca elimizle veya peçete ile ağzımızdan çıkacak ve damlacık oluşturacak küçük parçacıkların yayılmasını mümkün olduğunca engellemek

 

• Yerlere tükürmemek

 

• Ellerimizi temiz tutmak, kirli ise tokalaşarak başkalarının hasta olmasına katkı sağlamamak

 

HAPŞIRIKLA İLGİLİ BAZI SÖZLER

 

• Birkere başladımı durduramazsınız

 

• Hapşırık kalp ritminizi etkileyebilir

 

• Saatte 30-100 km hızla seyahat eder

 

• Bir hapşırıkla yaklaşık 40 bin damlacık oluşur

 

• Uykuda hapşıramazsınız

 

• Hapşırmak iyidir

 

Kaynak:

•Nature, 2 Haziran 2016, sayfa 24-26, Wheresneezesgo.

•https://cee.mit.edu/bourouiba

•Molecularmodulation of airwayepithelialciliaryresponseto sneezing.FASEB J. 2012 Aug;26(8):3178-87.