قطيرة تنفسية

القطيرة التنفسية هي قطيرة مائية صغيرة تنتج عن الزفير، وتتكون من اللعاب أو المخاط ومواد أخرى مشتقة من أسطح الجهاز التنفسي . تُنتج القطيرات التنفسية بشكل طبيعي نتيجة للتنفس، والكلام ( قطيرة الكلام )، والعطس، والسعال، أو التقيؤ، لذا فهي موجودة دائمًا في أنفاسنا، ولكن الكلام والسعال يزيدان من عددها. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

يتراوح حجم القطرات من أقل من 1 ميكرومتر إلى 1000 ميكرومتر، ^{[ 1 ] [ 2 ]} ويحتوي كل لتر من الزفير عادةً على حوالي 100 قطرة. لذا، عند معدل تنفس يبلغ 10 لترات في الدقيقة، فهذا يعني تقريبًا 1000 قطرة في الدقيقة، غالبيتها العظمى لا يتجاوز قطرها بضعة ميكرومترات. ^{[ 1 ] [ 2 ]} وبما أن هذه القطرات معلقة في الهواء، فهي تُصنف جميعها، بحكم التعريف، على أنها رذاذ . مع ذلك، تسقط القطرات الكبيرة (أكبر من 100 ميكرومتر تقريبًا، ولكن ذلك يعتمد على الظروف) بسرعة على الأرض أو أي سطح آخر، وبالتالي تبقى معلقة لفترة وجيزة فقط، بينما تسقط القطرات الأصغر بكثير من 100 ميكرومتر (وهي معظمها) ببطء، وبالتالي تُشكل رذاذًا يدوم لعدة دقائق أو أكثر، أو قد تنتقل القطرات متوسطة الحجم في البداية كرذاذ، ولكنها تسقط على الأرض على مسافة بعيدة كقطرات صغيرة ("الرذاذات النفاثة"). ^{[ 4 ]}

قد تحتوي هذه القطرات على خلايا بكتيرية معدية أو جزيئات فيروسية، وهي عوامل مهمة في انتقال أمراض الجهاز التنفسي . في بعض الحالات، عند دراسة انتقال الأمراض، يُفرَّق بين ما يُسمى "قطرات الجهاز التنفسي" وما يُسمى "الهباء الجوي"، حيث تُسمى القطرات الأكبر حجمًا "قطرات الجهاز التنفسي"، بينما تُسمى القطرات الأصغر "الهباء الجوي". إلا أن هذا التمييز التعسفي لم يُدعم تجريبيًا أو نظريًا قط، ^{[ 5 ] [ 3 ]} ولا يتوافق مع التعريف القياسي للهباء الجوي .

تشمل قطرات الجهاز التنفسي من البشر أنواعًا مختلفة من الخلايا (مثل الخلايا الظهارية وخلايا الجهاز المناعي)، والكهارل الفسيولوجية الموجودة في المخاط واللعاب (مثل Na ⁺ و K ⁺ و Cl ⁻ )، وربما مسببات الأمراض المختلفة . ^{[ 6 ]}

تتحول القطرات التي تجف في الهواء إلى نوى قطرات تطفو على شكل رذاذ ويمكن أن تبقى معلقة في الهواء لفترات زمنية طويلة. ^{[ 6 ]}

تعرض الحد الفاصل التقليدي البالغ 5 ميكرومتر بين القطرات المحمولة جواً والقطرات التنفسية لانتقادات باعتباره ثنائية زائفة لا تستند إلى أسس علمية، إذ تشكل الجسيمات الزفيرية سلسلة متصلة من الأحجام التي يعتمد مصيرها على الظروف البيئية بالإضافة إلى أحجامها الأولية. ومع ذلك، فقد استُخدم هذا الحد في اتخاذ الاحتياطات المتعلقة بانتقال العدوى في المستشفيات لعقود. ^{[ 7 ]}

يمكن أن تتكون قطرات الجهاز التنفسي بطرق عديدة. فهي تتكون طبيعيًا نتيجة التنفس ، أو الكلام ، أو العطس ، أو السعال، أو الغناء. كما يمكن توليدها صناعيًا في مرافق الرعاية الصحية من خلال إجراءات توليد الرذاذ، مثل التنبيب ، والإنعاش القلبي الرئوي، وتنظير القصبات ، والجراحة، وتشريح الجثة . ^{[ 6 ]} وقد تتكون قطرات مماثلة من خلال التقيؤ، أو سحب الماء في المراحيض ، أو تنظيف الأسطح بالماء، أو الاستحمام، أو استخدام ماء الصنبور ، أو رش المياه الرمادية لأغراض زراعية. ^{[ 8 ]}

بحسب طريقة تكوّنها، قد تحتوي قطرات الجهاز التنفسي أيضًا على أملاح وخلايا وجزيئات فيروسية. ^{[ 6 ]} في حالة القطرات المتكوّنة طبيعيًا، يمكن أن تنشأ من مواقع مختلفة في الجهاز التنفسي، مما قد يؤثر على محتواها. ^{[ 8 ]} قد توجد أيضًا اختلافات بين الأفراد الأصحاء والمرضى في محتوى المخاط وكميته ولزوجته ، مما يؤثر على تكوّن القطرات. ^{[ 9 ]}

خطاب

رذاذ اللعاب هو جزيئات من اللعاب تخرج لا إراديًا من الفم أثناء الكلام، وخاصةً عند النطق القوي أو نطق الحروف الساكنة الانفجارية (مثل /ب/، /ت/). تتكون هذه القطرات نتيجةً لديناميكيات السوائل في تجويف الفم وليس عن طريق الزفير الرئوي. [ ^{10 ] تتشكل} هذه القطرات عندما تُخلّص حركات اللسان أو انقباض الشفتين أو اضطراب تدفق الهواء من طبقة اللعاب الرقيقة التي تغطي الفم، مما يؤدي إلى قذف القطرات في الهواء. ^{[ 11 ]}

عادة ما تكون اللعاب المتناثرة كالتالي: ^{[ 12 ]}

• أكبر حجمًا (من 100 ميكرومتر إلى بضعة ملليمترات في القطر) من رذاذ الجهاز التنفسي (أقل من 5 ميكرومتر)، وهي مرئية وملحوظة تمامًا على وجه الشخص المستمع، بل وتبقى كعلامات مرئية على شاشة الهاتف المحمول بعد التحدث بدون استخدام اليدين.
• تصل هذه الأصوات إلى مسافات قصيرة (عادةً أقل من متر واحد) بسبب كتلتها، على الرغم من أن الكلام القوي يمكن أن يزيد من مداها.
• يتكون من اللعاب والمخاط الفموي والميكروبات الفموية المحتملة (مثل المكورات العقدية ).

تُنتج طرق التكوين المختلفة قطراتٍ بأحجام وسرعات ابتدائية متباينة، مما يؤثر على انتقالها ومصيرها في الهواء. وكما هو موضح في منحنى ويلز ، تسقط القطرات الأكبر حجمًا بسرعة كافية لتستقر عادةً على الأرض أو سطح آخر قبل أن تجف، بينما تجف القطرات الأصغر من 100 ميكرومتر بسرعة قبل أن تستقر على سطح ما. ^{[ 6 ] [ 8 ]} وبمجرد جفافها، تتحول إلى نوى قطرات صلبة تتكون من المادة غير المتطايرة التي كانت موجودة في القطرة في البداية. ويمكن أن تتفاعل قطرات الجهاز التنفسي أيضًا مع جزيئات أخرى غير بيولوجية في الهواء، وهي أكثر عددًا منها. ^{[ 8 ]} وعندما يكون الأشخاص على اتصال وثيق، قد يستنشق شخص آخر قطرات سائلة ينتجها أحدهم؛ وتميل القطرات الأكبر من 10 ميكرومتر إلى البقاء محصورة في الأنف والحلق، بينما تخترق القطرات الأصغر حجمًا الجهاز التنفسي السفلي . ^{[ 9 ]}

أظهرت ديناميكيات الموائع الحسابية المتقدمة (CFD) أنه عند سرعات رياح تتراوح من 4 إلى 15 كم/ساعة، قد تنتقل قطرات الجهاز التنفسي لمسافة تصل إلى 6 أمتار. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

يُعدّ انتقال العدوى عن طريق الرذاذ التنفسي، الناتج عن السعال أو العطس أو الكلام، أحد أكثر أشكال انتقال الأمراض شيوعًا . ويُعتبر انتقال العدوى عن طريق الرذاذ التنفسي هو المسار المعتاد للإصابة بالعدوى التنفسية. يحدث الانتقال عندما يصل الرذاذ التنفسي إلى الأسطح المخاطية المعرضة للإصابة، مثل العينين أو الأنف أو الفم. كما يمكن أن يحدث ذلك بشكل غير مباشر عن طريق ملامسة الأسطح الملوثة عند لمس الوجه باليدين. يتميز الرذاذ التنفسي بكبر حجمه، فلا يمكنه البقاء معلقًا في الهواء لفترة طويلة، وعادةً ما ينتشر لمسافات قصيرة. ^{[ 15 ]}

تشمل الفيروسات التي تنتشر عن طريق الرذاذ فيروس الإنفلونزا ، والفيروس الأنفي ، والفيروس المخلوي التنفسي ، والفيروس المعوي ، وفيروس نوروفيروس ؛ ^{[ 16 ]} وفيروس الحصبة ؛ ^{[ 17 ]} وفيروسات كورونا مثل فيروس كورونا المسبب لمتلازمة الالتهاب الرئوي الحاد (SARS-CoV-1) ، ^{[ 16 ]} وفيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS-CoV) ، ^{[ 17 ]} وفيروس كورونا المسبب لمتلازمة الالتهاب الرئوي الحاد (SARS-CoV-2) الذي يسبب مرض كوفيد-19 . ^{[ 18 ] [ 19 ]} قد تنتقل أيضًا عوامل العدوى البكتيرية والفطرية عن طريق الرذاذ التنفسي. ^{[ 6 ]} في المقابل، يمكن أن ينتشر عدد محدود من الأمراض عن طريق الهواء بعد جفاف الرذاذ التنفسي. ^{[ 17 ]} نتنفس جميعًا هذه القطرات باستمرار. كما تُنتج بعض الإجراءات الطبية، التي تُسمى الإجراءات المولدة للهباء الجوي، قطرات أيضًا. ^{[ 6 ]}

تؤثر درجة الحرارة المحيطة والرطوبة على قدرة الهباء الحيوي على البقاء ، فمع تبخر القطرة وتقلص حجمها، تقل الحماية التي توفرها للعوامل المعدية التي قد تحتويها. وبشكل عام، تكون الفيروسات ذات الغلاف الدهني أكثر استقرارًا في الهواء الجاف، بينما تكون الفيروسات التي لا تحتوي على غلاف أكثر استقرارًا في الهواء الرطب. كما أن الفيروسات تكون أكثر استقرارًا بشكل عام في درجات حرارة الهواء المنخفضة. ^{[ 8 ]}

1. نظافة التواصل:
   • تساهم قطرات الكلام في ظاهرة "الرش أثناء الحديث"، وهي مشكلة ملحوظة في الخطابة العامة والتمثيل والمحادثات القريبة. ^{[ 26 ]}
   • تشير الدراسات إلى أن الكمامات تقلل من انتشارها بشكل كبير. ^{[ 26 ]}
2. انتقال الأمراض:
   • على الرغم من أن قطرات الكلام أقل عدوى من الرذاذ التنفسي، إلا أنها يمكن أن تنقل مسببات الأمراض الفموية (مثل فيروس إبشتاين-بار، ونزلات البرد الشائعة). ^{[ 27 ]}
   • قد تتضمن أحداث الانتشار الفائق (مثل الجوقات، والمناظرات المزدحمة) انبعاث قطرات من الكلام. ^{[ 27 ]}
3. التخفيف: ^{[ 28 ]}
   • يقلل مرطب الشفاه أو الترطيب من تكوين القطرات عن طريق ترقيق اللعاب.
   • الحواجز المادية (مثل الزجاج البلاستيكي) تمنع قطرات الكلام ولكنها لا تمنع الهباء الجوي.
   • المسرح: يستخدم الممثلون تقنيات الكلام لتقليلها.

كان عالم البكتيريا الألماني كارل فلوغه أول من أثبت عام 1899 أن الكائنات الدقيقة الموجودة في الرذاذ المنبعث من الجهاز التنفسي تُعد وسيلة لانتقال الأمراض. وفي أوائل القرن العشرين، استُخدم مصطلح "قطرة فلوغه" أحيانًا للإشارة إلى الجسيمات الكبيرة بما يكفي لعدم جفافها تمامًا، أي تلك التي يزيد حجمها عن 100 ميكرومتر تقريبًا. ^{[ 29 ]}

استمر مفهوم فلوغه عن القطرات باعتبارها المصدر الرئيسي وناقل الأمراض عبر الجهاز التنفسي حتى ثلاثينيات القرن العشرين، إلى أن ميّز ويليام ف. ويلز بين القطرات الكبيرة والصغيرة. ^{[ 14 ] [ 30 ]} وقد طوّر منحنى ويلز ، الذي يصف كيف يؤثر حجم قطرات الجهاز التنفسي على مصيرها، وبالتالي على قدرتها على نقل الأمراض. ^{[ 31 ]}

• رقم التكاثر الأساسي
• الوقاية من العدوى ومكافحتها
• مكافحة مصدر العدوى (أمراض الجهاز التنفسي)

• كاربوني، فرانشيسكا؛ بوشيه، جيل؛ غيو، آلان؛ ليغو، تييري؛ أندريه، كارين؛ لالين، موريل. بترون، كاترينا؛ جيوفاني ، أنطوان (2024/12/03). "التحقيق في انبعاث القطيرات أثناء التفاعل الكلامي" . الموارد اللغوية والتقييم . دوى : 10.1007/s10579-024-09789-x . ISSN 1574-020X .