Я ученый, изучающий инфекционные заболевания, и специализируюсь на тяжелых респираторных инфекциях, но я также являюсь членом группы безопасности моей церкви.
В течение последних нескольких недель, когда штаты начали ослаблять ограничения, мы обсуждали, можно ли снова начать предоставление услуг и как это сделать. Но коронавирус далеко не ушел. Пока мы пытаемся понять, как оказывать услуги, защищая наших членов, особую озабоченность вызывает один вопрос: насколько распространено распространение вируса воздушно-капельным путем?
Как распространить вирус
Респираторные инфекции обычно передаются тремя способами: от прямого контакта, от капель и от частиц в воздухе.
Контактная передача происходит, когда человек прикасается к объекту, на котором есть живой вирус, называемому фомитом, и заболевает.
Капли – это маленькие частички слизи или слюны, которые выходят изо рта или носа человека, когда он кашляет или разговаривает. Их размер варьируется от 5 до сотен микрон в диаметре – от эритроцита до песчинки. Большинство капель, особенно крупных, падают на землю за секунды и обычно не перемещаются более чем на 1-2 метра. Если кто-то закашлялся и вы заболели, это будет капельная передача.
Передача по воздуху происходит из-за переносимых по воздуху частиц, известных как ядра капель. Ядра капель – это любые кусочки слизи или слюны размером менее 5 микрон. Люди производят ядра капель, когда говорят, но они также могут образоваться, когда маленькие капельки испаряются и уменьшаются в размерах. Многие из этих капель сжимаются так сильно, что начинают плавать еще до того, как упадут на землю, превращаясь, таким образом, в аэрозоли.
Люди производят тысячи ядер в виде капель в секунду во время разговора, а частицы в аэрозольной форме могут содержать живые вирусы и часами парить в воздухе. Их легко вдыхать, и если они содержат живой вирус, они могут вызвать заболевание. Способность капельных ядер передавать коронавирус оказывает огромное влияние на то, смогут ли и как такие места, как моя церковь, открыться заново.
На начальном этапе пандемии эксперты Центров по контролю и профилактике заболеваний и Всемирной организации здравоохранения были больше всего обеспокоены тем, что коронавирус передается с поверхностей и через крупные капли.
Но чем больше исследований проводится по SARS-CoV-2, тем больше доказательств того, что передача воздушным путем происходит, хотя это противоречиво. И CDC, и ВОЗ теперь рекомендуют, чтобы население в целом носило маски, но для людей, которые занимаются своей жизнью и задаются вопросом, как открыть общественные места по всему миру, остается вопрос: насколько важна передача инфекции воздушным путем?
Долговечность в воздухе в лаборатории
Чтобы заразиться, человеку необходимо соприкоснуться с живым вирусом. Если вирус умирает до того, как человек сможет его вдохнуть, он не заболеет.
Чтобы проверить, насколько хорошо SARS-CoV-2 может жить в воздухе, исследователи используют специальное оборудование для создания вируса в аэрозольной форме и удержания его в воздухе в течение длительных периодов времени. Затем исследователи могут взять образцы вируса и посмотреть, как долго он остается живым в аэрозоле. Раннее исследование, проведенное учеными из Национального института здравоохранения, удерживало вирус в воздухе в течение четырех часов и обнаружило живой вирус все это время. Последующее предпечатное исследование, в котором я участвовал, показало, что коронавирус может оставаться в воздухе до 16 часов.
Ни первоначальное исследование, ни то, в котором я участвовал, не измеряли влияние температуры, влажности, ультрафиолетового света или загрязнения на выживаемость вируса в аэрозолях. Существуют доказательства того, что имитация солнечного света может инактивировать 90% вирусов SARS-CoV-2 в слюне на поверхности или в аэрозолях в течение семи минут. Эти исследования предполагают, что вирус будет быстро инактивирован на открытом воздухе, но риск передачи в помещении останется.
Свидетельства из реального мира
Лабораторные исследования могут дать ценную информацию, но реальные сценарии указывают на реальный риск передачи воздушно-капельным путем.
В отчетах из Китая, Сингапура и Небраски вирус обнаружен в палатах пациентов и на очень низких уровнях в системе вентиляции больниц, где лечились пациенты с COVID-19. В отчете из Китая также были обнаружены доказательства вируса у входа в универмаг. До сих пор этот отбор образцов проводился с использованием тестов полимеразной цепной реакции, которые ищут фрагменты вирусной ДНК, а не живые вирусы. Они не могут сказать исследователям, заразно ли то, что они находят.
Чтобы получить прямые доказательства рисков передачи воздушно-капельным путем, мы можем обратиться к нескольким тематическим исследованиям в США.S. и за границу.
Одно исследование отслеживало, как один-единственный инфицированный человек в колл-центре в Южной Корее заразил 94 других человека. Также широко сообщается о случае, когда один инфицированный человек в ресторане в Гуанчжоу, Китай, передал вирус девяти другим людям из-за воздушного потока, создаваемого системой кондиционирования воздуха в комнате.
Возможно, наиболее поразительным, особенно для меня, когда мы размышляем о том, как вновь открыть нашу церковь, является пример церковного хора в округе Скаджит, штат Вашингтон. Один человек, поющий на хоре, заразил еще 52 человека. Пение и громкая вокализация в целом могут привести к образованию большого количества аэрозолей, и данные показывают, что некоторые люди являются сверхизлучателями аэрозолей даже во время нормальной речи. Вероятно, что некоторые инфекции в этом инциденте произошли от капель или прямого контакта, но тот факт, что один человек смог заразить так много людей, убедительно свидетельствует о том, что передача инфекции воздушным путем была движущим фактором этой вспышки.
В документе, опубликованном только на прошлой неделе, сравнивается успех мер по смягчению последствий, таких как социальное дистанцирование или ношение масок, чтобы попытаться определить, как распространяется вирус. Авторы пришли к выводу, что передача аэрозолей была доминирующим путем. Этот вывод горячо обсуждается в научном сообществе, но это и другие исследования действительно показывают эффективность масок в замедлении распространения COVID-19.
Что это значит для повторного открытия и для частных лиц?
Имеющиеся данные убедительно свидетельствуют о том, что передача инфекции воздушным путем происходит легко и, вероятно, является серьезной движущей силой этой пандемии. К этому нужно отнестись серьезно, поскольку люди начинают снова выходить в мир.
К счастью, есть простой, если не идеальный способ уменьшить передачу по воздуху: маски. Поскольку люди могут распространять вирус в предсимптомном или бессимптомном состоянии, универсальное ношение маски – очень эффективный и недорогой способ замедлить пандемию.
Поскольку основной риск находится в помещении, увеличение скорости вентиляции и отказ от рециркуляции воздуха внутри зданий приведет к более быстрому удалению вируса из окружающей среды внутри помещения.
Моя церковь решила снова открыться, но мы планируем только разрешить ограниченному количеству людей в церкви и распределить их по всему святилищу, чтобы поддерживать социальное дистанцирование. И, по крайней мере, сейчас все обязаны носить маски. Особенно во время пения.