В 1970-х годах, когда я рос в Южной Калифорнии, воздух был настолько загрязнен, что меня регулярно отправляли домой из средней школы в "приют на месте". Может показаться, что между пребыванием дома из-за загрязнения воздуха и пребыванием дома для борьбы с коронавирусной пандемией не так уж много общего, но, по сути, и то, и другое имеет много общего с аэрозолями.
Аэрозоли - это крошечные плавающие частицы загрязнения, которые составляют знаменитый смог Лос-Анджелеса, частицы пыли, которые вы видите плавающими в лучах солнца, а также маленькие капельки жидкости, которые выходят из вашего рта, когда вы говорите, кашляете или дышите. Эти маленькие кусочки плавающей жидкости могут содержать куски коронавируса и могут внести большой вклад в его распространение.
Если вы выйдете на улицу прямо сейчас, есть шанс, что вы увидите людей в масках и будете практиковать социальное дистанцирование. Эти действия в значительной степени направлены на то, чтобы предотвратить распространение или вдыхание аэрозолей.Чем больше люди будут понимать, как работают аэрозоли, тем лучше они смогут избежать попадания или распространения коронавируса.
В воздухе и везде
Аэрозоль - это куча мелких жидких или твердых частиц, плавающих в воздухе. Они находятся повсюду в окружающей среде и могут быть сделаны из чего угодно достаточно маленького, чтобы плавать, например, из дыма, воды или слюны, несущей коронавирус.
Когда человек кашляет, говорит или дышит, он выбрасывает из своего рта от 900 до 300 000 жидких частиц. Размер этих частиц варьируется от микроскопических - тысячной ширины волоса - до размера песчинки мелкого пляжного песка. При кашле они могут перемещаться со скоростью до 60 миль в час.
Размер частиц и воздушные потоки влияют на то, как долго они будут находиться в воздухе. В неподвижном помещении мельчайшие частицы, такие как дым, могут оставаться в воздухе до восьми часов. Более крупные частицы быстрее выпадают из воздуха и через несколько минут приземляются на поверхности.
Просто находясь рядом с другими людьми, вы вступаете в постоянный контакт с аэрозолями из их рта. Во время пандемии это немного больше, чем обычно. Но важный вопрос заключается не в том, существуют ли выдыхаемые аэрозоли, а в том, насколько они заразны?
Аэрозоли как системы доставки вирусов
Новый коронавирус, SARS-CoV-2, крошечный, около 0,1 микрона - около 4 миллионных долей дюйма - в диаметре. Аэрозоли, вырабатываемые людьми, когда они дышат, разговаривают и кашляют, обычно находятся в диапазоне от 0,7 микрон до примерно 10 микрон - совершенно невидимы невооруженным глазом и легко могут плавать в воздухе. Эти частицы в основном являются биологическими жидкостями из рта и легких человека и могут содержать кусочки генетического материала вируса.
Исследователи пока не знают, сколько отдельных кусочков атипичной пневмонии SARS-CoV-2 может содержать аэрозоль, вырабатываемый при кашле зараженного человека. Но в одном предварительном исследовании, то есть в настоящее время оно находится на рецензировании, исследователи использовали модель для оценки того, что человек, стоящий и говорящий в комнате, может выдавать до 114 инфекционных доз в час. Исследователи предсказывают, что эти аэрозольные частицы слюны легко заразят других людей, если это произойдет в общественных закрытых помещениях, таких как банк, ресторан или аптека.
Другое дело, как легко эти частицы вдыхать. В ходе недавнего исследования компьютерных моделей исследователи обнаружили, что люди, скорее всего, будут вдыхать аэрозоли от другого человека, который разговаривает и кашляет, сидя на расстоянии менее 6 футов.
Хотя это кажется плохим, на самом деле процесс от воздействия инфекции - это сложная игра чисел. Часто вирусные частицы, обнаруженные в аэрозолях, повреждаются. Исследование вируса гриппа показало, что только 0,1% выдыхаемых человеком вирусов на самом деле являются инфекционными. Коронавирус также начинает отмирать, как только покидает тело, оставаясь жизнеспособным в воздухе до трех часов. И конечно, не каждый аэрозоль, исходящий от инфицированного человека, будет содержать коронавирус. Шансов много.
Представители здравоохранения до сих пор не знают, является ли прямой контакт, косвенный контакт через поверхности или аэрозоли основным путем передачи коронавируса. Но все, что эксперты, такие как я, знают об аэрозолях, говорят о том, что они могут быть основным путем передачи.
Свидетельства аэрозольной передачи
Изучить передачу вируса в режиме реального времени практически невозможно, поэтому исследователи обратились к экологическому отбору проб и отслеживанию контактов, чтобы попытаться изучить распространение коронавируса в аэрозолях. Эти исследования происходят чрезвычайно быстро, и большая их часть все еще находится на рецензировании, но эти исследования дают чрезвычайно интересную, если быть точным, предварительную информацию.
Для проверки окружающей среды исследователи просто берут пробы воздуха. В Небраске ученые обнаружили атипичную пневмокоронавирусную систему SARS-CoV-2 в хосписе. В Китае ученые также обнаружили вирус в воздухе ряда больниц, а также универмага.Но сами по себе пробы окружающей среды не могут доказать передачу аэрозолей. Это требует отслеживания контакта. Один из ресторанов в Гуанчжоу, Китай, был местом небольшой вспышки 23 января и предлагает прямые доказательства передачи аэрозолей. Исследователи полагают, что за столом в ресторане сидел один зараженный, но бессимптомный человек. Из-за воздушных потоков, циркулирующих в помещении из-за кондиционирования воздуха, люди, сидящие за двумя другими столами, заразились, скорее всего, из-за аэрозолей.
В целом, данные свидетельствуют о том, что находиться внутри гораздо более рискованно, чем снаружи. Причина в отсутствии воздушного потока. Для того чтобы аэрозоль был засосан наружу системой вентиляции или выпал из открытого окна, требуется от 15 минут до трех часов.
Как уменьшить передачу аэрозолей
С учетом всех этих знаний о том, как производятся аэрозоли, как они двигаются и какую роль они играют в этой пандемии, возникает очевидный вопрос: как насчет масок? Центры по контролю и профилактике заболеваний рекомендуют носить маску для лица в любом общественном месте, где трудно добиться социальной дистанцированности. Это связано с тем, что самодельные маски, вероятно, выполняют разумную работу по блокированию выхода аэрозолей из ротовой полости. Доказательства в целом подтверждают их использование, и в настоящее время проводятся дополнительные исследования, показывающие, что маски могут быть очень эффективными для снижения уровня атипичной пневмонии (SARS-CoV-2) в воздухе. Помимо ношения масок, следуйте здравому смыслу и руководству работников здравоохранения. Избегайте, насколько это возможно, переполненных внутренних помещений. Практикуйте социальное дистанцирование как внутри, так и снаружи. Часто мойте руки. Все это поможет предотвратить распространение коронавируса и не даст вам его получить.
