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¿Cuál es la velocidad media del estornudo humano?


Estornudo mucho, en varios momentos y en varios "volúmenes", y a menudo me pregunto sobre la velocidad del estornudo en sí, es decir, la velocidad del aire que sale por la nariz al estornudar.

¿Cuál es la velocidad promedio de eso, en humanos? ¿Hay registros de tal cosa?


La comprensión generalizada es que un estornudo es de 100 mph, o ~ 45 m / s. Sin embargo, esto ni siquiera está cerca de ser verdad ...

Se realizó un estudio en 2013 (ver enlace a continuación) en el que investigaron la dinámica del flujo de aire de los estornudos y la respiración, y descubrieron que las velocidades más altas de un estornudo son alrededor de 10 mph, o 4.5 m / s.

... la velocidad máxima de estornudo derivada de estas distancias medidas fue de 4,5 m / s.

Entonces, aproximadamente una décima parte del valor de lo que la mayoría de la gente cree ... ¡al igual que el uso del 10% de nuestro concepto erróneo del cerebro, pero al revés! (usamos el 100% de nuestro cerebro ... no necesariamente todo al mismo tiempo, pero utilizamos todas las partes de nuestro cerebro)

Dinámica del flujo de aire de los jets humanos: estornudos y respiración: posibles fuentes de aerosoles infecciosos


Aproximadamente 35-40 mph

Según los Mythbursters que sometieron esto a sus pruebas, demostraron que sus propios estornudos iban de 35 a 40 mph. Esto es anecdótico ya que solo tiene un tamaño de muestra de dos personas, pero al menos da una indicación sobre la velocidad de un estornudo.


Los resultados parecen variar enormemente según la metodología. El artículo de Charles en plos.org parece ser serio y muy completo. Aún así, al observar un estudio anterior de la Penn State University publicado por LiveScience, midieron velocidades de hasta 200 millas por hora.

Véalo aquí: https://www.livescience.com/3686-gross-science-cough-sneeze.html

Como se menciona en el artículo:

"Las partículas más pequeñas y ligeras se ven menos afectadas por la gravedad y pueden permanecer en el aire casi indefinidamente, ya que son atrapadas y dispersadas por el flujo de aire de la habitación. […] Algunas de [estas partículas] salen disparadas a velocidades superiores a las 200 millas por hora. "

No entra en detalles sobre cómo se midió el experimento de la Universidad de Penn State, pero muestra claramente que tendría que ponerse de acuerdo sobre una metodología y la velocidad máxima de las partículas a utilizar para obtener resultados consistentes.


A tos es un poco diferente. La tos es un reflejo repetitivo que ayuda a despejar las vías respiratorias grandes (los pulmones y los bronquios) de irritantes, partículas extrañas e insectos desagradables. Cuando tose, hay tres etapas: inhalación, exhalación enérgica contra las cuerdas vocales cerradas y una liberación violenta de aire después de la apertura de las cuerdas vocales, lo que explica el sonido característico de la tos de su tío Joe. Algunas toses sirven para despejar las vías respiratorias rápidamente, pero una tos crónica podría ser un signo de algo más grave.

Tanto un estornudo como una tos tienen un objetivo en mente: deshacerse de lo que sea que esté molestando su cuerpo. Desafortunadamente, deshacerse de los gérmenes con un método tan violento significa esparcir los gérmenes en un rocío bastante grande de saliva, moco, irritantes y virus atrapados (que pueden vivir en las superficies durante horas). Los aerosoles pueden ser un poco difíciles de rastrear, pero algunos científicos emprendedores han logrado hacer una estimación aproximada. Una tos puede viajar tan rápido como 50 mph y expulsar casi 3,000 gotas de una sola vez. Sin embargo, los estornudos ganan: pueden viajar hasta 100 mph y crear más de 100,000 gotas. ¡Ay!

Que esto sea una lección para todos nuestros amigos con resfriados o alergias: tienes un cañón de alta velocidad en tu cara capaz de expulsar todo tipo de insectos y gérmenes extraños, así que cúbrete al toser o estornudar con la manga en la curva de tu brazo. no tus manos (y lleva pañuelos de papel. Por si acaso).


FYI: ¿Qué tan fuerte es un estornudo?

Vista cercana de mujer joven estornudando PSC0913_FYI SuperStock

Una estimación de larga data fija la velocidad de un estornudo en aproximadamente 100 metros por segundo, o 224 millas por hora, pero eso parece ser una gran exageración. La figura proviene de un investigador de mediados de siglo llamado William Firth Wells, quien analizó el tamaño de las gotas en el aire de un estornudo y luego infirió la velocidad a la que el aire debe viajar a través de una superficie líquida para formarlas. La figura de Wells & # 8217 se ha repetido durante muchos años, pero nunca se ha probado directamente en el laboratorio. & # 8220 Creo que la gente ha estado esperando que alguien venga y lo desacredite, & # 8221, dice Julian Tang, virólogo médico del Laboratorio Provincial de Salud Pública de Alberta en Edmonton.

Para un estudio publicado este año, Tang y sus colegas utilizaron cámaras de alta velocidad para tomar fotografías de los estornudos inducidos por la pimienta de seis voluntarios. El equipo capturó cada estornudo colocando a los voluntarios frente a un espejo cóncavo y luego dirigiendo un haz de luz LED hacia él. El aire caliente del estornudo tiene un índice de refracción diferente al del aire ambiente más frío, por lo que el LED reflejado se dobla de manera diferente. La cámara registra los cambios y los científicos pueden mapear el estornudo.

El estudio encontró que la velocidad máxima de un estornudo no se acerca a los 100 metros por segundo, sino que alcanza un máximo de 4,5 metros por segundo, o 10 millas por hora. Eso es comparable a la velocidad del aire expulsado al toser, y una tos violenta puede empujar hacia arriba un mayor volumen de aire, lo que requiere aún más fuerza. & # 8220El estornudo realmente proviene de su tracto respiratorio superior, & # 8221 Tang explica.

Tang, que realizó su estudio en Singapur, reconoce que sus números podrían haber salido de manera diferente si hubiera elegido diferentes materias. & # 8220Todos mis datos son de estos estudiantes asiáticos bastante delgados & # 8221, dice. & # 8220Si alguien hiciera esto en el entorno norteamericano, con las estructuras corporales más grandes que tienen aquí, podría encontrar velocidades más altas. & # 8221

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Este artículo apareció originalmente en la edición de septiembre de 2013 de Ciencia popular.


Abstracto

En este artículo, se simuló el campo del flujo de aire, incluidas las distribuciones de la velocidad, la presión y la intensidad de la turbulencia durante el estornudo de una mujer, utilizando un modelo de dinámica de fluidos computacional de las vías respiratorias superiores realistas, incluidas las cavidades oral y nasal. También se investigaron los efectos de la variación de la reacción del sujeto durante los estornudos. Es decir, se estudiaron los impactos de taparse la nariz o cerrar la boca durante los estornudos sobre las distribuciones de presión y velocidad. Son pocos los trabajos que han estudiado el estornudo y por tanto se desconocen distintos aspectos de este fenómeno. Para cubrir más posibilidades sobre la condición de entrada de la tráquea en diferentes escenarios de estornudos, se asumió que el estornudo suprimido ocurre con la misma presión de entrada o con la misma tasa de flujo que el estornudo normal. Los resultados de la simulación mostraron que durante un estornudo normal, la presión en la tráquea alcanza aproximadamente 7000 Pa, que es mucho más alta que el nivel de presión de aproximadamente 200 Pa durante la exhalación de alta actividad. Además, los resultados mostraron que, reprimir el estornudo sujetándose la nariz o la boca conduce a un aumento notable en la diferencia de presión en el tracto. Este aumento fue de 5 a 24 veces mayor que durante un estornudo normal. Este aumento significativo de la presión puede justificar algunos daños reportados debido a la supresión de un estornudo.


Datos y curiosidades sobre biología - Página 2

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Entonces, ¿puedes controlar lo ruidoso que eres?

Si bien no puede & # x27t evitar que la nariz le pique y le haga agua, puede controlar qué tan fuerte estornuda con & quototras funciones & quot, Dice el profesor Harvey.

Dice que puedes calmar tu estornudo pellizcando y frotando la nariz o estornudando por la nariz, pero que es una "espada de doble filo".

"Si estornuda por la boca, será más fuerte, pero si estornuda por la nariz, estará más húmedo, más desordenado", dice.

Pero lo fuerte que estornude no es solo una cuestión de su cuerpo y cómo funciona.

La Dra. Barbara Evers, profesora titular de sociología en la Universidad de Murdoch en Australia Occidental, dice que el sonido de tu estornudo también se reduce a la clase, el género y la cultura.

Ella dice que las guías sobre cómo comportarse, conocidas como libros de modales, han desaprobado la mala etiqueta nasal desde el siglo XV.

El Dr. Evers dice que con el tiempo el consejo ha cambiado, lo que significa que el comportamiento & quot; apropiado para las cuotas & quot se ha convertido en parte de la vida normal y ya no necesita ser señalado, como sonarse la nariz & quot; en el sombrero o la ropa & quot.

Hoy en día, todavía existen reglas implícitas sobre cómo las mujeres pueden y no pueden comportarse, dice el Dr. Evers.

"Si eres & # x27una dama & # x27, no estornudas muy fuerte, mientras que si eres hombre puedes hacerlo".

Sin embargo, dice que ese no es el caso de los hombres en ciertas culturas como Japón, donde los estornudos fuertes se consideran de mala educación.

Incluso en países de habla inglesa, decir & quotah-choo & quot es la versión educada de un estornudo en lugar de dejar que se rompa, dice el Dr. Evers.


¿Qué tan lejos está una distancia segura de un estornudo? Más lejos de lo que piensas.


(IMÁGENES FALSAS)

Los estornudos están por todas partes durante este, el apogeo de la temporada de resfriados y gripe. El coro de achoos en oficinas, autobuses y hogares a menudo hace que los transeúntes se apresuren a salir de la línea de fuego que propaga los gérmenes.

Pero, ¿qué tan lejos está lo suficientemente lejos? Mucho más lejos de lo que podría, o le gustaría, pensar.

Durante mucho tiempo, la gente en la vanguardia de la ciencia del estornudo pensó que las gotitas esparcidas por un estornudo viajaban solo una corta distancia, tal vez un par de pies. Pero un video en cámara lenta de un estornudo capturado el año pasado por investigadores del MIT reveló una verdad más preocupante: esas partículas de estornudo pueden llegar muy lejos.

El video muestra en gran detalle lo que sucede con la mezcla líquida que sale de la boca y la nariz de una persona durante un estornudo.

Los hallazgos, como se describe en el New England Journal of Medicine, muestran que las gotas se esparcen más lejos de lo que se pensaba anteriormente, ayudadas por una nube en forma de remolino.

"Las gotas más grandes se depositan rápidamente dentro [de un metro a seis pies] de distancia de la persona", escribió la investigadora principal Lydia Bourouiba del Laboratorio de Transmisión de Enfermedades y Dinámica de Fluidos del MIT.

“Las gotitas más pequeñas y que se evaporan quedan atrapadas en la turbulenta nube, permanecen suspendidas”, dijo Bourouiba y, en el transcurso de segundos a unos minutos, pueden viajar por las dimensiones de una habitación y aterrizar hasta [19 a 26 pies] lejos."

Entonces, ¿cuál es su mejor defensa contra la contaminación de una nube de estornudos cercana?

"No puedes corretear. Se acaba antes de que puedas mudarte ”, dijo Scott Davies, un médico de Minneapolis que se especializa en el tratamiento de enfermedades respiratorias. "Depende de la persona que estornuda para evitar esto".

Jeanne Pfeiffer, experta en control de infecciones y profesora asociada de la Escuela de Enfermería de la Universidad de Minnesota, recomienda darles a los estornudos un poco de espacio antes de tiempo.

“Decimos que la distancia es una barrera”, dijo. "Cuando alguien no se siente bien pero no se queda en casa, nos gusta mantener una distancia de tres pies".

Los estornudos pueden viajar tan rápido como 100 mph, según algunas estimaciones. ¿Y la fuerza de un estornudo? Bueno, eso tampoco es nada despreciable. Davies dijo que, aunque es extremadamente raro, algunas personas han resultado heridas por estornudar con fuerza.


¿Por qué la gente dice “Dios te bendiga” después de que alguien estornuda?

La expresión también puede tener su origen en la superstición. Algunas personas creen que la costumbre de pedir la bendición de Dios comenzó cuando el hombre antiguo pensó que el alma tenía forma de aire y residía en la cabeza del cuerpo. Por lo tanto, un estornudo podría expulsar accidentalmente el espíritu del cuerpo a menos que Dios lo bendiga y evite que esto ocurra. Algunas culturas antiguas también pensaban que los estornudos obligaban a los espíritus malignos a salir del cuerpo, poniendo en peligro a otros porque estos espíritus ahora podrían entrar en sus cuerpos. La bendición se otorgó para proteger tanto a la persona que estornudó como a los que lo rodeaban.

Mujer con vestido de encaje agitando un pañuelo, c1900. División de Impresiones y Fotografías, Biblioteca del Congreso.


2 respuestas 2

Esto va a requerir algunas modificaciones fundamentales en la biología de los animales terrestres.

Para tener un tiempo de reacción lo suficientemente rápido como para esquivar una bala, tendremos que aumentar la velocidad de conducción de los nervios desde una velocidad medida en meros metros por segundo a algo más cercano a la velocidad de la luz. Los nervios con núcleo de metal y enfundados cumplirían con este requisito. Luego, tendremos que reemplazar el mecanismo de señalización basado en la difusión lenta de los nervios por algo mucho más rápido. así que en lugar de depender de la difusión química, podríamos tener una conexión mecánica entre los nervios. Este podría ser un mecanismo en la neurona transmisora ​​que, al recibir una señal eléctrica adecuada, gira una cierta cantidad y que está físicamente vinculado a una puerta de sodio que también depende de la rotación para abrirse. Estar conectado mecánicamente significa que la velocidad de transmisión no se produciría a la velocidad de la difusión química, sino a la velocidad del sonido en la varilla de unión.

Habiendo reducido el tiempo de respuesta del cerebro y los nervios, el principal factor limitante serán los músculos y el cuerpo. Los músculos de los mamíferos son relativamente lentos. Si bien hay algunas cosas que se pueden hacer para acelerar la velocidad de contracción muscular y el tiempo de respuesta, el hecho es que es poco probable que los músculos puedan contraerse a una velocidad mucho mayor que la actual. Sin embargo, existen alternativas.

La naturaleza de los músculos es que deben contraerse poco a poco, unos pocos micrómetros a la vez, pero al relajarse, las fuerzas externas pueden estirarlos mucho más rápidamente. Entonces, para maximizar la velocidad a la que una extremidad se puede doblar, podemos aumentar la relación entre la articulación y el músculo y la articulación y la carga, de modo que se aplique menos fuerza, pero se aplique más rápidamente. Además, en las direcciones que es más probable que sea necesario esquivar, podemos reemplazar los músculos por completo y reemplazarlos con una combinación de ligamento y músculo altamente elástica. En caso de una situación estresante en la que pudiera ser necesario moverse rápidamente, el músculo antagonista más poderoso se contraería, junto con el músculo agonista más débil, estirando el ligamento elástico. Entonces, si es necesario esquivar, los músculos antagonistas relevantes podrían ser Delawareactivada, lo que da como resultado que la energía almacenada en el ligamento elástico se aplique a la articulación mucho más rápidamente de lo que los músculos son capaces por sí mismos. También sería posible tener tanto un músculo antagonista poderoso como una combinación de ligamento elástico y músculo más pequeña en cada dirección de movimiento, para proporcionar dos 'engranajes' en cada dirección de movimiento, lento y poderoso, y débil pero rápido.

Para completar el ciclo de percepción-reacción, necesitamos ojos más rápidos. Esto se logra con relativa facilidad, ya que los ojos humanos no son de ninguna manera los más rápidos del reino animal. Incluso con los pigmentos ópticos en las células retinianas tradicionales, al hacer que las células sean más pequeñas, podrían reaccionar más rápido, pero con un rediseño más radical, podría ser posible sustituir un fotosensor más sensible más parecido a un sensor de cámara electro-óptica.

Finalmente, este superhombre que esquiva balas probablemente no Mira como un superhombre tradicional, con músculos abultados y un físico de Mr Universe. todo ese músculo tiene masa, y cuanto menor es la masa, más fácil es moverlo. En cambio, espere un ser con miembros largos y delgados y un cuerpo delgado, más parecido a un extraterrestre gris que a un humano.

Sin embargo, a pesar de parecer delgado y frágil, este ser no solo podría esquivar con una velocidad sobrehumana, sino que también podría ser un artista marcial increíblemente peligroso. Si bien sus extremidades podrían pesar la mitad que las de un humano promedio, podría alcanzar una velocidad de extremidad quizás diez veces mayor que la de un humano. Dado que la relación entre la energía del impacto y la masa y la velocidad es E = 1 / 2MV ^ 2, la mitad de la masa equivale a la mitad de la energía, pero diez veces la velocidad equivale a una centenar veces la energía, para una energía de impacto total cincuenta veces mayor que la de un humano. Este ser delgado, larguirucho y de aspecto debilucho podría, literalmente, demoler a un humano de un solo golpe.

Por supuesto, las adaptaciones de este ser requieren que sea consciente del posible ataque para poder esquivarlo. En caso de ser amenazado, se agacharía y sus músculos se tensarían, manteniendo sus extremidades medio flexionadas mientras estiraba sus ligamentos elásticos. Podía ver a un asaltante cercano contraer su dedo en el gatillo, o ver el destello de un disparo de mayor alcance, y en milisegundos, podría desactivar sus músculos antagonistas, los ligamentos elásticos contrayéndose para impulsarlo fuera de la línea de fuego.

Por supuesto, si se lo atrapa con los pies planos, este ser no tendría la ventaja de tener energía almacenada en sus ligamentos elásticos, y dados los probables requisitos de energía asociados con mantener los ligamentos elásticos estirados, no podría andar con ellos constantemente preestirados. . En tal caso, sería mucho más probable que fuera alcanzado por una bala entrante, aunque podría lograr un impacto menos serio.

Finalmente, este ser, no importa cuán humano pueda parecer, no sería ni remotamente humano. Las diferencias entre un ser humano y este ser son tan grandes que incluso si las células humanas hubieran sido modificadas genéticamente para crear este ser, están tan fuertemente modificadas que no podrían reproducirse con éxito con una pareja humana.


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