Plus de 65% des particules de coronavirus inhalées atteignent la région la plus profonde de nos poumons où les dommages aux cellules peuvent entraîner de faibles niveaux d'oxygène dans le sang, de nouvelles recherches ont découvert, et plus de ces aérosols atteignent le poumon droit que le gauche.

Auteur principal de l'étude Dr Saidul Islam, de l'Université de technologie de Sydney, a déclaré alors que des recherches antérieures ont révélé comment les aérosols viraux se déplacent dans les voies respiratoires supérieures, y compris le nez, bouche et gorge—cette étude a été la première à examiner comment ils circulent dans les poumons inférieurs.

"Nos poumons ressemblent à des branches d'arbres qui se divisent jusqu'à 23 fois en branches de plus en plus petites. En raison de la complexité de cette géométrie, il est difficile de développer une simulation informatique, Cependant, nous avons pu modéliser ce qui se passe dans les 17 premières générations, ou succursales, des voies respiratoires, " a déclaré le Dr Islam.

"En fonction de notre rythme respiratoire, entre 32 % et 35 % des particules virales se déposent dans ces 17 premières branches. Cela signifie qu'environ 65% des particules virales s'échappent vers les régions les plus profondes de nos poumons, qui comprend les alvéoles ou sacs aériens, " il a dit.

Le système alvéolaire est essentiel à notre capacité à absorber l'oxygène, des quantités si importantes de virus dans cette région, ainsi que l'inflammation causée par la réponse immunitaire de notre corps, peut causer de graves dommages, réduire la quantité d'oxygène dans le sang et augmenter le risque de décès.

L'étude a également révélé que davantage de particules virales se déposent dans le poumon droit, en particulier le lobe supérieur droit et le lobe inférieur droit, que dans le poumon gauche. Cela est dû à la structure anatomique très asymétrique des poumons et à la façon dont l'air circule à travers les différents lobes.

La recherche est étayée par une étude récente sur les tomodensitogrammes thoraciques de patients COVID-19 montrant une infection et une maladie plus importantes dans les régions prédites par le modèle.

Les chercheurs ont modélisé trois débits différents :7,5, 15 et 30 litres par minute. Le modèle a montré un dépôt de virus plus important à des débits inférieurs.

En plus d'améliorer notre compréhension de la transmission du coronavirus, les résultats ont des implications pour le développement de dispositifs d'administration de médicaments ciblés qui peuvent administrer des médicaments aux zones du système respiratoire les plus touchées par le virus.

"Normalement, lorsque nous inhalons des médicaments à partir d'un dispositif d'administration de médicaments, la majeure partie se dépose dans les voies respiratoires supérieures, et seule une quantité minimale de médicaments peut atteindre la position ciblée des voies respiratoires inférieures. Cependant, avec des maladies comme COVID-19, nous devons cibler les zones les plus touchées, " a déclaré le Dr Islam.

« Nous travaillons à développer des appareils qui peuvent cibler des régions spécifiques, et nous espérons également construire des modèles pulmonaires entiers spécifiques à l'âge et au patient pour mieux comprendre comment les aérosols du SRAS CoV-2 affectent les patients individuels, " a déclaré le co-auteur et chef de groupe du groupe Simulations et modélisation informatiques, Dr Suvash Saha, de l'Université de technologie de Sydney.

L'Organisation mondiale de la santé a récemment mis à jour ses conseils sur l'importance de la transmission par aérosol, avertissant que parce que les aérosols peuvent rester en suspension dans l'air, les environnements intérieurs surpeuplés et les zones mal ventilées présentent un risque important de transmission du COVID-19.

"Lorsque nous utilisons un déodorant en aérosol, les plus petites particules de ce liquide tombent sur nous sous une pression extrême sous forme de gaz. De la même manière, quand une personne infectée parle, chante, éternue ou tousse, le virus se propage dans l'air et peut infecter les personnes à proximité, " a déclaré le Dr Saha.

L'étude a d'autres applications, avec des chercheurs utilisant des appareils portables pour examiner la qualité de l'air, y compris la concentration de PM2,5 et PM10 et les gaz tels que le dioxyde de carbone, formaldéhyde et dioxyde de soufre—dans des espaces tels que les wagons de train. Les chercheurs peuvent ensuite utiliser ces données pour modéliser l'impact sur nos poumons.