A hetvenes években, amikor Dél-Kaliforniában nőttem fel, a levegő annyira szennyezett volt, hogy rendszeresen hazaküldtek a középiskolából, hogy “védekezzek”. Talán nem tűnik sok közös vonásnak a légszennyezettség miatti otthonmaradás és a koronavírus-járvány elleni küzdelem miatt otthonmaradás között, de alapvetően mindkettőnek sok köze van az aeroszolokhoz.
Az aeroszolok azok az apró, lebegő szennyeződésdarabok, amelyek Los Angeles híres szmogját alkotják, a porszemcsék, amelyeket egy napsugárban lebegni lát, és azok a kis folyadékcseppek is, amelyek beszéd, köhögés vagy légzés közben kiszöknek a szájából. Ezek az apró lebegő folyadékdarabkák tartalmazhatják a koronavírus darabkáit, és nagyban hozzájárulhatnak a terjedéséhez.
Ha most kimegy az utcára, jó eséllyel látja, hogy az emberek maszkot viselnek és társadalmi távolságtartást gyakorolnak. Ezek a lépések nagyrészt azt hivatottak megakadályozni, hogy az emberek terjesszék vagy belélegezzék az aeroszolokat.
A gépészmérnöki tudományok professzora vagyok, és az aeroszolokat és a légszennyezést tanulmányozom. Minél jobban megértik az emberek, hogyan működnek az aeroszolok, annál jobban el tudják kerülni a koronavírus elkapását vagy terjesztését.
A levegőben és mindenütt
Az aeroszol a levegőben lebegő apró folyékony vagy szilárd részecskék csomója. Mindenhol jelen vannak a környezetben, és bármiből készülhetnek, ami elég kicsi ahhoz, hogy lebegjen, például füstből, vízből vagy koronavírust hordozó nyálból.
Amikor valaki köhög, beszél vagy lélegzik, 900 és 300 000 közötti mennyiségű folyékony részecskét dob ki a szájából. Ezeknek a részecskéknek a mérete a mikroszkopikus – egy hajszál szélességének ezredrészétől – a finom tengerparti homokszemcsék méretéig terjed. Egy köhögés akár 60 mérföld/órás sebességgel is elküldheti őket.
A részecskék mérete és a légáramlatok befolyásolják, hogy mennyi ideig maradnak a levegőben. Egy mozdulatlan szobában az olyan apró részecskék, mint a füst, akár nyolc órán keresztül is a levegőben maradhatnak. A nagyobb részecskék gyorsabban hullanak ki a levegőből, és néhány perc múlva a felületeken landolnak.
Azzal, hogy egyszerűen más emberek közelében tartózkodik, folyamatosan kapcsolatba kerül a szájukból származó aeroszolokkal. Egy világjárvány idején ez egy kicsit aggasztóbb a normálisnál. De a fontos kérdés nem az, hogy léteznek-e kilélegzett aeroszolok, hanem az, hogy mennyire fertőzőek?
Az aeroszolok mint vírusszállító rendszerek
Az új koronavírus, a SARS-CoV-2 apró, körülbelül 0,1 mikron – nagyjából 4 milliomod hüvelyk – átmérőjű. Az emberek által légzés, beszéd és köhögés közben termelt aeroszolok általában 0,7 mikron és körülbelül 10 mikron közötti méretűek – szabad szemmel teljesen láthatatlanok, és könnyen képesek lebegni a levegőben. Ezek a részecskék többnyire az emberek szájából és tüdejéből származó biológiai folyadékok, amelyek vírusok genetikai anyagának darabkáit tartalmazhatják.
A kutatók még nem tudják, hogy egy fertőzött ember köhögése által termelt aeroszol hány egyedi SARS-CoV-2 darabot tartalmazhat. De egy preprint tanulmányban – ami azt jelenti, hogy jelenleg szakértői véleményezés alatt áll – a kutatók egy modell segítségével megbecsülték, hogy egy szobában álló és beszélő személy óránként akár 114 fertőző dózist is kibocsáthat. A kutatók azt jósolják, hogy ezek az aeroszolos nyáldarabkák könnyen megfertőzhetnének más embereket, ha ez olyan nyilvános beltéri helyiségekben történne, mint egy bank, étterem vagy gyógyszertár.
A másik dolog, amit figyelembe kell venni, hogy ezeket a részecskéket mennyire könnyű belélegezni. Egy nemrégiben készült számítógépes modellvizsgálat során a kutatók megállapították, hogy az emberek nagy valószínűséggel belélegeznék egy másik, beszélgető és köhögő személy aeroszolját, miközben kevesebb mint 6 lábnyira ülnek tőlük.
Míg ez rossznak tűnik, a tényleges folyamat az expozíciótól a fertőzésig egy bonyolult számjáték. Gyakran az aeroszolokban található vírusrészecskék károsodnak. Egy influenzavírust vizsgáló tanulmány szerint az ember által kilélegzett vírusoknak csak 0,1%-a valóban fertőző. A koronavírus is elkezd elhalni, miután elhagyta a szervezetet, a levegőben akár három órán keresztül is életképes marad. És természetesen nem minden fertőzött személytől származó aeroszol tartalmazza a koronavírust. Sok a véletlen.”
A közegészségügyi tisztviselők még mindig nem tudják, hogy a közvetlen érintkezés, a felületeken keresztül történő közvetett érintkezés vagy az aeroszolok jelentik-e a koronavírus terjedésének fő útját. De minden, amit a hozzám hasonló szakértők az aeroszolokról tudnak, arra utal, hogy ezek lehetnek az egyik fő terjedési útvonal.
Az aeroszolos terjedés bizonyítékai
A vírusok terjedését szinte lehetetlen valós időben tanulmányozni, ezért a kutatók a környezeti mintavételezéshez és a kontaktok nyomon követéséhez folyamodtak, hogy megpróbálják tanulmányozni a koronavírus aeroszolokban való terjedését. Ezek a kutatások rendkívül gyorsan zajlanak, és nagy részük még szakértői véleményezés alatt áll, de ezek a tanulmányok rendkívül érdekes, bár előzetes információkkal szolgálnak.
A környezet vizsgálatához a kutatók egyszerűen mintát vesznek a levegőből. Nebraskában a tudósok a levegőben terjedő SARS-CoV-2-t találtak egy kórházban. Kínában a tudósok szintén megtalálták a vírust több kórház, valamint egy áruház levegőjében.
A környezeti mintavétel önmagában azonban nem bizonyítja az aeroszolos átvitelt. Ehhez érintkezéses nyomkövetésre van szükség.
A kínai Guangzhou egyik éttermében január 23-án kisebb járvány tört ki, és közvetlen bizonyítékot szolgáltat az aeroszolos átvitelre. A kutatók úgy vélik, hogy az étterem egyik asztalánál egy fertőzött, de tünetmentes személy ült. A légkondicionáló berendezés miatt a helyiségben keringő légáramlatok miatt két másik asztalnál ülő ember is megfertőződött, valószínűleg az aeroszolok miatt.
Összességében a bizonyítékok arra utalnak, hogy sokkal kockázatosabb bent tartózkodni, mint kint. Ennek oka a légáramlás hiánya. Egy aeroszolnak 15 perc és három óra között kell ahhoz, hogy a szellőzőrendszer kifelé szívja, vagy egy nyitott ablakon kiússzon.
A japán járványkitörésekről szóló másik, nyomtatás előtt álló tanulmány szerint a közvetlen átvitel esélye majdnem hússzor nagyobb beltérben, mint kültéren. Szingapúrban a kutatók az első három járványkitörést közvetlenül néhány üzletre, egy bankettvacsorára és egy templomra vezették vissza.
A szabadban ezek a potenciálisan fertőző aeroszolok eltűnnek a légkör tágasságában, és sokkal kevesebb aggodalomra adnak okot. Természetesen lehetséges a vírus elkapása a szabadban, ha szoros kapcsolatba kerülünk egy beteg emberrel, de ez nagyon ritkának tűnik. A kínai kutatók megállapították, hogy az általuk vizsgált 314 járványkitörés közül csak egyet tudtak szabadtéri érintkezésre visszavezetni.
A közelmúltban aggodalomra adott okot a futás és kerékpározás közbeni aeroszolos átvitel. Bár a tudomány még mindig fejlődik ezzel kapcsolatban, valószínűleg bölcs dolog más kerékpárosoknak vagy futóknak a szokásosnál egy kicsit nagyobb teret hagyni.
Hogyan csökkenthetjük az aeroszolok terjedését
Az aeroszolok keletkezésének, mozgásának és a járványban betöltött szerepének ismeretében felmerül a nyilvánvaló kérdés: mi a helyzet a maszkokkal?
A Centers for Disease Control and Prevention ajánlja az arcmaszk viselését minden olyan nyilvános helyen, ahol nehéz a szociális távolságtartás. Ennek oka, hogy a házi készítésű maszkok valószínűleg elfogadhatóan megakadályozzák, hogy az aeroszolok elhagyják a szánkat. A bizonyítékok általában támogatják a használatukat, és egyre több kutatás bizonyítja, hogy a maszkok nagyon hatékonyan csökkenthetik a SARS-CoV-2 levegőbe jutását. A maszkok nem tökéletesek, és jelenleg további tanulmányok folynak annak kiderítésére, hogy mennyire hatékonyak valójában, de ennek az apró óvintézkedésnek a megtétele segíthet a világjárvány lassításában.
A maszk viselésén kívül kövesse a józan észt és a közegészségügyi tisztviselők útmutatásait. Kerülje a zsúfolt beltéri helyiségeket, amennyire csak lehetséges. Gyakorolja a társadalmi távolságtartást mind bent, mind a szabadban. Mosson gyakran kezet. Mindezek a dolgok megakadályozzák a koronavírus terjedését, és segíthetnek abban, hogy Ön ne kapja el. Jelentős mennyiségű bizonyíték van arra, hogy a COVID-19 a levegőben szálló részecskék belégzésével terjed, de a szakértők tanácsainak gondos betartásával az egyének minimalizálhatják az általuk jelentett kockázatot.