Окруженные слизью частицы коронавируса распространяются дальше

Авторы нового исследования пришли к выводу, что слизь, покрывающая дыхательные капли, позволяет вирусным частицам оставаться заразными дольше, чем считалось ранее. Результаты были опубликованы в научном журнале International Communications in Heat and Mass Transfer.

Новизна исследования

Исследование поднимает вопросы о том, как далеко могут проникать дыхательные капли, подобные тем, которые передают вирус, вызывающий COVID-19, прежде чем стать безвредными. Могут ли переносимые по воздуху частицы, переносящие вирус, оставаться заразными не только на несколько метров, но и дальше, чем длина хоккейного катка?

Актуальность исследования

Эксперименты, проведенные в 1930-х годах, предложили два пути для дыхательных капель, при чихании или кашле. Либо они большие и тяжелые и падают на землю без особых шансов заразить другого человека. Или они настолько малы и легки, что почти мгновенно высыхают, оставаясь в воздухе, но очень быстро становятся безвредными. Сухость делает вирусы не способными инфицировать.

Однако, новое исследование предлагает третий вариант — мелкие частицы дыхательных путей могут оставаться влажными и находиться в воздухе в течение более длительного времени и на большем расстоянии, чем предполагали ученые.

«Поступают сообщения о том, что люди заражаются коронавирусом с подветренной стороны от инфицированного человека или в комнате через несколько минут после того, как инфицированный человек вышел из этой комнаты», — заявил Леонард Пиз (Leonard Pease), автор исследования.

«Идея о том, что окутанные вирионы могут оставаться увлажненными и, следовательно, полностью заразными на значительных расстояниях, согласуется с реальными наблюдениями. Возможно, инфекционные респираторные капли сохраняются дольше, чем мы предполагали», — добавил Пиз.

Материалы и методы исследования

Команда внимательно изучила слизь, покрывающую дыхательные капли, которые люди выделяют из своих легких. Ученые знают, что слизь позволяет многим вирусам перемещаться от одного человека к другому. Общепринятое мнение гласит, что очень маленькие аэрозольные капли размером всего в несколько микрон, подобные тем, которые образуются в легких, почти мгновенно высыхают в воздухе, становясь безвредными. Но исследователи обнаружили, что слизь меняет уравнение.

Результаты научной работы

Команда обнаружила, что слизистая оболочка, окружающая дыхательные капли, снижает скорость испарения, увеличивая время, в течение которого вирусные частицы внутри капель остаются влажными. Поскольку вирусы в оболочке, такие как SARS-CoV-2, имеют жировую оболочку, которую необходимо поддерживать влажной, чтобы вирус был инфекционным, более медленное испарение позволяет вирусным частицам дольше оставаться инфекционными.

Ученые подсчитали, что капли, заключенные в слизь, могут оставаться влажными до 30 минут и перемещаться примерно на 60 метров.

«Хотя в качестве переменных, влияющих на распространение COVID, было предложено множество факторов, слизь по-прежнему в значительной степени игнорируется», — утверждает Пиз.

Другое исследование

Перед химиком Кэролин Бернс (Carolyn Burns) стояла задача создать искусственные капли, похожие на дыхательные, чтобы изучить, как частицы перемещаются из комнаты в комнату в офисах. В конечном счете Бернс остановилась на двух веществах для переноса искусственных вирусоподобных частиц. Одним из них была бычья слизь; другим был альгинат натрия, соединение, полученное из бурых морских водорослей. Это соединение обычно используется в качестве загустителя в таких продуктах, как мороженое и сыр. Команда использовала аэрограф для рассеивания капель в одной комнате многокомнатного лабораторного здания. Вместе капли и аэрограф имитировали приступ кашля человека, высвобождая частицы в течение примерно одной минуты в комнате источника. Ученые измерили уровни капель в двух смежных помещениях с регулируемой вентиляцией здания.

Экспериментальные результаты, опубликованные в научном журнале Indoor Air, перекликаются с результатами ее предыдущего исследования по моделированию, опубликованного в прошлом году в научном журнале Building and Environment.

Ученые обнаружили, что как низкий, так и высокий уровни фильтрации эффективны для снижения уровня дыхательных капель во всех помещениях. Фильтрация быстро снижает уровень капель в соседних помещениях — примерно в течение трех часов до одной трети уровня или меньше без фильтрации. Исследователи также обнаружили, что увеличение вентиляции быстро снижает уровень частиц в помещении источника. Но уровни частиц в других комнатах сразу же подскочили; уровни выросли через 20-45 минут при резкой смене воздуха, увеличивающей всплеск. В конечном счете, после первоначального всплеска уровни капель во всех помещениях постепенно снижались через три часа с фильтрацией и через пять часов без нее.

Практическая значимость работы

Ученые заключают, что увеличение воздухообмена в переполненных помещениях может быть полезным в определенных ситуациях, таких как крупные конференции или школьные собрания, но в нормальных условиях работы и учебы это может фактически увеличить скорость передачи во всех помещениях здания.

Статья по теме: Как подсчитываются случаи смерти от COVID-19?

Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!

  telegram    

Редактор, автор статей.
Врач кардиолог, терапевт в СЗЦДМ, г. Санкт-Петербург
E-mail для связи - [email protected]