Jak koronawirus dryfuje w powietrzu w mikroskopijnych kropelkach?

Jak koronawirus dryfuje w powietrzu w mikroskopijnych kropelkach? Z płuc w powietrze wokół ciebie aerozole przenoszą koronawirusa. Peter Dazeley / Bank obrazów przez Getty Images

W latach 1970., kiedy dorastałem w południowej Kalifornii, powietrze było tak zanieczyszczone że regularnie wysyłano mnie do domu ze szkoły średniej do „schronienia na miejscu”. Może wydawać się, że nie ma wiele wspólnego między pozostaniem w domu z powodu zanieczyszczenia powietrza a pozostaniem w domu w celu walki z pandemią koronawirusa, ale zasadniczo oba mają wiele wspólnego z aerozolami.

Aerozole to maleńkie unoszące się cząstki zanieczyszczeń, które tworzą słynny smog w Los Angeles, cząsteczki kurzu, które widzisz unoszące się w promieniu słońca, a także małe kropelki cieczy, które wydostają się z ust, gdy mówisz, kaszlesz lub oddychasz. Te małe kawałki pływających płynów mogą zawierać fragmenty koronawirusa i mogą być głównym czynnikiem jego rozprzestrzeniania się.

Jeśli teraz wyjdziesz na zewnątrz, prawdopodobnie zobaczysz ludzi noszących maski i ćwiczących dystans społeczny. Działania te w dużej mierze mają na celu uniemożliwienie ludziom: rozprowadzanie lub wdychanie aerozoli.

Jestem profesorem inżynierii mechanicznej badać aerozole i zanieczyszczenie powietrza. Im więcej osób zrozumie, jak działają aerozole, tym lepiej ludzie mogą uniknąć zakażenia lub rozprzestrzeniania się koronawirusa.


 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

W powietrzu i wszędzie

Jak koronawirus dryfuje w powietrzu w mikroskopijnych kropelkach? Aerozole są wszędzie. slobo/E+ przez Getty Images

Aerozol to unosząca się w powietrzu bryła drobnych cząstek cieczy lub cząstek stałych. Są wszędzie w środowisku i mogą być wykonane z wszystkiego, co jest wystarczająco małe, aby unosić się na wodzie, na przykład dymu, wody lub śliny przenoszącej koronawirusy.

Kiedy osoba kaszle, mówi lub oddycha, rzuca gdziekolwiek pomiędzy 900 do 300,000 XNUMX cząstek cieczy z ich ust. Te cząstki zakres wielkości od mikroskopijnej – tysięcznej szerokości włosa – do wielkości ziarenka drobnego piasku plażowego. Kaszel może sprawić, że będą podróżować z dużą prędkością do 60 mph.

Wielkość cząstek i prądy powietrza wpływają na to, jak długo pozostaną w powietrzu. W cichym pomieszczeniu drobne cząsteczki, takie jak dym, mogą unosić się w powietrzu przez do ośmiu godzin. Większe cząstki szybciej wypadają z powietrza i po kilku minutach lądują na powierzchniach.

Po prostu będąc blisko innych ludzi, masz stały kontakt z aerozolami z ich ust. Podczas pandemii jest to trochę bardziej niepokojące niż zwykle. Ale ważnym pytaniem nie jest to, czy wydychane aerozole istnieją, ale jak bardzo są zakaźne?

Jak koronawirus dryfuje w powietrzu w mikroskopijnych kropelkach? Koronawirus jest mały i łatwo przenoszony przez unoszące się w powietrzu cząsteczki śliny. fotograzia/Moment przez Getty Images

Aerozole jako systemy dostarczania wirusów

Nowy koronawirus, SARS-CoV-2, jest malutki, ma około 0.1 mikrona - około 4 milionowych cala - średnicy. Aerozole wytwarzane przez ludzi podczas oddychania, mówienia i kaszlu mają zazwyczaj od około 0.7 mikronów dookoła 10 mikronów – całkowicie niewidoczny gołym okiem i łatwo unoszący się w powietrzu. Cząsteczki te to głównie płyny biologiczne z ust i płuc ludzi oraz może zawierać fragmenty materiału genetycznego wirusa.

Naukowcy nie wiedzą jeszcze, ile pojedynczych kawałków SARS-CoV-2 może pomieścić aerozol wytwarzany przez kaszel osoby zakażonej. Ale w jednym badaniu preprint, co oznacza, że ​​jest obecnie w trakcie recenzowania, naukowcy wykorzystali model do oszacowania, że ​​osoba stojąca i mówiąca w pokoju może uwolnić do 114 dawek zakaźnych na godzinę. Naukowcy przewidują, że te aerozolowane kawałki śliny z łatwością zarażałyby innych ludzi, gdyby miało to miejsce w pomieszczeniach publicznych, takich jak bank, restauracja czy apteka.

Kolejną rzeczą do rozważenia jest to, jak łatwo te cząstki są wdychane. W niedawnym badaniu modelu komputerowego naukowcy odkryli, że ludzie najprawdopodobniej wdychaliby aerozole od innej osoby, która mówi i kaszle podczas siedzenia mniej niż 6 stóp dalej.

Chociaż wydaje się to złe, rzeczywisty proces od narażenia na infekcję jest skomplikowana gra liczb. Często cząsteczki wirusa znajdujące się w aerozolach ulegają uszkodzeniu. Badanie dotyczące wirusa grypy wykazało, że tylko 0.1% wirusów wydychane przez osobę są w rzeczywistości zakaźne. Koronawirus zaczyna również wymierać po opuszczeniu organizmu, pozostając żywym w powietrzu przez do trzech godzin. I oczywiście nie każdy aerozol pochodzący od osoby zakażonej będzie zawierał koronawirusa. W grę wchodzi duża szansa.

Urzędnicy ds. zdrowia publicznego nadal nie wiedzą, czy najważniejszy jest bezpośredni kontakt, pośredni kontakt przez powierzchnie lub aerozole droga transmisji dla koronawirusa. Ale wszystko, co eksperci tacy jak ja wiedzą o aerozolach, sugeruje, że mogą one być główną drogą transmisji.

Jak koronawirus dryfuje w powietrzu w mikroskopijnych kropelkach? Ogniska wywołane aerozolami powiązano z restauracjami, sklepami i wieloma innymi miejscami publicznymi. AP Photo / Vincent Yu

Dowód transmisji aerozolu

Badanie transmisji wirusa w czasie rzeczywistym jest prawie niemożliwe, więc naukowcy zajęli się pobieraniem próbek środowiskowych i śledzeniem kontaktów, aby spróbować zbadać rozprzestrzenianie się koronawirusa w aerozolach. Badania te toczą się niezwykle szybko i większość z nich jest nadal poddawana recenzowaniu, ale badania te dostarczają niezwykle interesujących, choć wstępnych, informacji.

Aby przetestować środowisko, naukowcy po prostu pobierają próbki powietrza. W Nebrasce naukowcy odkryli w powietrzu SARS-CoV-2 w szpitalu. W Chinach naukowcy odkryli również wirusa w powietrzu szereg szpitali oraz dom towarowy.

Jednak samo pobieranie próbek środowiskowych nie może udowodnić transmisji aerozolu. To wymaga śledzenia kontaktów.

Jedna z restauracji w Guangzhou w Chinach była miejscem małej epidemii 23 stycznia i oferuje bezpośrednie dowody transmisji aerozolu. Badacze uważam, że przy stoliku w restauracji siedziała jedna zarażona, ale bezobjawowa osoba. Z powodu prądów powietrza krążących w pomieszczeniu z powodu klimatyzacji, ludzie siedzący przy dwóch innych stołach zostali zainfekowani, prawdopodobnie z powodu aerozoli.

Ogólnie rzecz biorąc, dowody sugerują, że jest to dużo bardziej ryzykowne być w środku niż na zewnątrz. Powodem jest brak przepływu powietrza. Trwa między 15 minut i trzy godziny aby aerozol został zassany na zewnątrz przez system wentylacji lub wypłynąć przez otwarte okno.

Inne wstępne badanie epidemii w Japonii sugeruje, że szanse na bezpośrednią transmisję są prawie 20 razy wyższy w porównaniu do pomieszczeń zamkniętych na zewnątrz. W Singapurze badacze prześledzili pierwsze trzy epidemie bezpośrednio do kilka sklepów, kolacja bankietowa i kościół.

Po wyjściu na zewnątrz te potencjalnie zakaźne aerozole znikają w przestrzeni atmosfery i są znacznie mniej niepokojące. Oczywiście możliwe jest złapanie wirusa na zewnątrz, jeśli masz bliski kontakt z chorą osobą, ale wydaje się to bardzo rzadkie. Naukowcy z Chin odkryli, że tylko jedna z 314 epidemii zbadali, można było powiązać je z kontaktem na zewnątrz.

Ostatnio pojawiły się obawy dotyczące transmisja aerozolu podczas biegania i jazdy na rowerze. Chociaż nauka wciąż się nad tym rozwija, prawdopodobnie rozsądnie jest dać innym rowerzystom lub biegaczom trochę więcej miejsca niż zwykle.

Jak koronawirus dryfuje w powietrzu w mikroskopijnych kropelkach? Noszenie masek i zachowanie dystansu społecznego zmniejsza ryzyko rozprzestrzeniania się lub wdychania aerozoli. AP Photo / Gerald Herbert

Jak zmniejszyć transmisję aerozolu?

Przy całej tej wiedzy o tym, jak powstają aerozole, jak się poruszają i jaką rolę odgrywają w tej pandemii, pojawia się oczywiste pytanie: co z maskami?

Centra Kontroli i Zapobiegania Chorobom zalecają noszenie maski na twarz w dowolne ustawienie publiczne gdzie dystans społeczny jest trudny do zrobienia. Dzieje się tak dlatego, że domowe maski prawdopodobnie skutecznie blokują wydostawanie się aerozoli z ust. Dowód ogólnie wspiera ich stosowanie i kolejne badania pokazują, że maski mogą być bardzo skuteczne w redukcja SARS-CoV-2 w powietrzu. Maski nie są doskonałe i obecnie trwają dalsze badania, aby dowiedzieć się, jak naprawdę są skuteczne, ale przyjmowanie ten mały środek ostrożności może pomóc spowolnić pandemię.

Poza noszeniem maski, postępuj zgodnie ze zdrowym rozsądkiem i wytyczne urzędników zdrowia publicznego. W miarę możliwości unikaj zatłoczonych pomieszczeń. Ćwicz dystans społeczny zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz. Często myj ręce. Wszystkie te rzeczy działają, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się koronawirusa i mogą pomóc w powstrzymaniu go. Istnieje znaczna ilość dowodów na to, że COVID-19 jest przenoszony przez wdychanie cząstek unoszących się w powietrzu, ale uważnie przestrzegając porad ekspertów, osoby mogą zminimalizować ryzyko, jakie stwarzają.

O autorze

Shelly Miller, profesor inżynierii mechanicznej i środowiskowej, Uniwersytet Colorado Boulder

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

książki_zdrowie

Może Ci się spodobać

Więcej tego autora

DOSTĘPNE JĘZYKI

angielsku Afrikaans arabski Chiński (uproszczony) Chiński (tradycyjny) duński holenderski filipińczyk fiński francuski niemiecki grecki hebrajski hinduski węgierski indonezyjski włoski Japonki koreański malajski norweski perski polski portugalski RUMUŃSKI rosyjski hiszpański suahili szwedzki tajski turecki ukraiński urdu wietnamski

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.