Анализа - начини на пренос на COVID-19 во однос на квалитетот на воздухот во просториите Интегрирани услуги

Вовед

Во повеќе наврати беше наведено дека пренесувањето се јавува главно преку контакт и преку капки кои, испуштени од заразеното лице, стигнуваат до чувствителниот рецептор по својот пат, така што доколку се одржи безбедно растојание од 1 m до 2 m, ризикот од контаминација и ширењето на болеста ќе биде минимизирано.

Авторот смета дека, без никакви научни докази за да се оправда, улогата што може да ја има преносот на честички во воздухот е намалена. Така, некои од заштитните мерки кои веројатно се обесхрабрени во некои европски земји ќе бидат основа за пониски стапки на ширење на епидемијата во некои азиски земји.

Материја на честички во воздухот во затворените простории

Иако несомнено е дека вирусот Корона САРС 2, кој предизвикува КОВИД-19 болест, се пренесува главно преку истечени честички од заразени пациенти, важно е да се започне со основно објаснување за тоа како честичките обично се назначени од на кратенката ПМ, класифицирана. Кога се повикуваме на класи на големина на честички, по PM пишуваме број што одговара на еквивалентниот дијаметар изразен во микрони (1 μm = 0,001 mm). Така, на пример, името PM10 мора да се сфати како збир на сите честички со големина помала од 10 μm во примерокот на воздух што го анализираме.

Слика 1 ги покажува главните видови честички присутни во воздухот во затворените простории, класифицирани според нивните опсези на големини.

Слика 1. Опсези на големината на главните видови честички во воздухот во затворените простории.

Во однос на начинот на интеракција на овие честички, од строга физичка гледна точка, со нашиот респираторен систем, тие се класифицираат, во зависност од нивното ниво на пенетрација, во дише, торакална и дишена, што е преписка помеѓу оваа класификација и интервалите на големина прикажана во слика 2. Инхалационите честички се складираат во влакната во носот или слузта во усните шуплини, во носот или во ларинксот. Торакалните честички можат да навлезат до душникот и бронхиите, задржувајќи се со слузот што постои таму, додека дишните честички одат во бронхиолите и алвеолите. Без оглед на нивниот степен на инфективност, од строго физичка гледна точка, најопасните честички се најмали, бидејќи тие можат да се таложат во алвеолите и можат да предизвикаат нивно запушување, спречување или оштетување на размената на гасови извршени таму, основни за човечкиот живот. .

Слика 2. Класификација на честички според нивото на пенетрација во респираторниот систем.

Слика 3. Типични траектории на честички што се пренесуваат во воздухот, во зависност од нивната големина.

Оправдувањето за она што е опишано погоре е дека коефициентот на аеродинамичко влечење на сферно тело не е постојан, во однос на бездимензионалниот коефициент наречен Рејнолдс. Овој коефициент ја претставува врската помеѓу силите на притисок и вискозните сили што доаѓаат од интеракцијата на телото со течност. Во неговата пресметка, една од променливите е карактеристична геометриска димензија на телото, во овој случај дијаметарот. Така, на графиконот претставен во слика 4, ако имаме две честички со различни дијаметри подложени на дејство на иста течност, помалите честички ќе бидат повеќе лево, со поголем коефициент на отпорност, а поголемите честички ќе бидат повеќе надесно, со помал коефициент на отпорност. Ова ќе има последица дека најмалата честичка ќе биде повлечена и полесно ќе ги следи воздушните струи, поради што е класифицирана како воздушна честичка, додека поголемите честички ќе се таложат по некое време, бидејќи нејзината тежина е доминантна сила и прави да падне.

Областа каде што се појавуваат типични феномени со честички во природна вентилација или проток на механичка вентилација во внатрешноста на зградите е обележана на левата страна од графиконот со обележана црвена елипса.

Како куриозитет, разликата помеѓу однесувањето на телата со мазни или груби површини, за областа на бројот на Рејнолдс, во опсегот 105 - 106, е она што го оправдува фактот дека топчињата за голф имаат истакната површина. Оваа грубост предизвикува појава на таканаречен критичен режим што одговара на нагло намалување на вредноста на коефициентот на отпор што се појавува порано, што и овозможува на топката да минува подолги растојанија.

Овој график исто така објаснува зошто молекулите на водена пареа во облаците остануваат во суспензија и исто така се појавуваат врнежи од дожд поради кондензацијата на овие молекули и појавата на капки што се спојуваат и добиваат големина, така што силата на гравитацијата станува доминантна.

Слика 4. Аеродинамичен коефициент на влечење како функција на бројот на Рејнолдс за сфера.

Вирус Корона 2 (SARS-CoV-2) и режими на пренос

Вирусот Корона 2 (SARS-CoV-2) има сфероидна форма, со дијаметар помеѓу 80 и 140 nm (± 0,1 μm). Слика 5 претставува споредба на нејзините димензии со некои од класи кои обично се користат за суспендирани честички.

Слика 5. Споредба на димензиите на SARS-CoV-2 со некои класи на честички.

Постојат три можни начини на пренесување од патогени микроорганизми кои се исфрлени во респираторниот процес кај заразените лица: инфекција со суспендирани честички (биоаеросоли), капки и контакт. Слика 6 претставува адаптирана слика на брошура од Кабинетот на премиерот и Министерството за здравство, труд и благосостојба на Јапонија, неодамна објавена во документ за заедничка позиција од страна на јапонското друштво за санитарно, термичко, климатизација (SHASE) и Институтот за архитектура од Јапонија (ЈИА), што ги илустрира начините на пренесување споменати погоре. Потеклото на емисијата на капки од инфицираната индивидуа може да потекнува од различни процеси, како што се кашлање, кивање, повраќање, говор и дишење, со количини и дистрибуција природно, по класи на големина на издишани честички, во зависност од видот на процесот. .

Во режимот на пренесување преку воздух, во кој честичките обично ќе бидат помали од 10 μm во големина, феноменот обично вклучува испарување на значителен дел од водената маса на капката, што се сведува на она што се нарекува јадро на капката, каде што некои може да постојат. вируси или бактерии., што може да го вдише заразениот подложен домаќин.

Слика 6. Начини на пренесување од истечени патогени микроорганизми (адаптирани од проспектот на Кабинетот на премиерот и Министерството за здравство, труд и благосостојба на Јапонија (2020 година).

Вториот начин на пренос споменат во слика 6 е директен пренос преку капки што патуваат од заразениот предавател до чувствителниот домаќин и се вдишува од последниот. Нормално се јавува со капки со средна големина, помеѓу околу 10 μm и 50 μm, кои можат да се пробијат помеѓу предавателот и приемникот пред целосно да испари. Во епизода на кашлање или кивање, почетната брзина на млазот што излегува од устата на предавателот може да има типични вредности од 10 до 30 m/s, така што честичките брзо ги прават патеките од околу 1 m помеѓу предавателот и приемникот, во траекторија. приближно хоризонтално, поради состојбата на рамнотежа помеѓу аеродинамичките сили за подигнување и силата на гравитацијата, кои имаат слични големини и спротивни насоки.

Најголемите капки, со дијаметар помеѓу 50 μm и 300 μm, се оние што генерираат начин на пренесување на контакт. Бидејќи, во неговиот случај, силата на гравитацијата е доминантна, бидејќи силите од аеродинамична природа го губат своето релативно влијание, овие честички паѓаат побрзо и се таложат на површините, создавајќи ги како што се нарекуваат фомити (предмети или материјали контаминирани од патогени микроорганизми). Постојат неколку видови на однесување кои можат да придонесат транспортот на патогени микроорганизми да дојде во контакт со област на влегување во телото на рецепторот (уста, очи, нос). Објавен е релевантен пакет трудови за овој начин на пренесување, на пример, написи од Рајнбахен и сор. (2000) и Баркер и сор. (2001).

Слика 7. Време на испарување на течната фаза во капките вода, во зависност од локалната големина и релативната влажност.

Повеќе или помалку согласно е дека начинот на пренесување на контакт и начинот на пренесување на капките се присутни во преносот на вирусот САРС-2, но постои, до одредено време, верување дека режимот на контаминација во воздухот не е релевантни во случаи. на вирусни инфекции и се случи главно со бактерии (туберкулоза, легионела,.). Веројатно тешкотијата за воспоставување на причинско-последична врска, бидејќи тоа е потежок вид на истрага и вклучува потреба од пософистицирани средства, лежи во основата на овој факт, иако веќе е познато дека, на пример, во случај на сипаници, што е вирусно, постои и пренос на суспендирани честички. Немаше целосна едногласност за улогата на преносот со аеросол во воздухот, но доказите за неговото постоење во случаи на пренесување на вируси значително се зголемија во последните статии. Табела 1 претставува некои од статиите што го поддржуваат постоењето на пренесување на вирусни инфекции преку режимот на честички во воздухот.

Табела 1. Некои од написите што го поддржуваат постоењето на пренесување на вирусни инфекции преку честички што се пренесуваат во воздухот

Во една статија објавена во „Затворен воздух“ од Ли и сор. (2007), експертска група од повеќе земји, спроведе систематска мултидисциплинарна анализа на 40 написи за улогата на преносот на честички во воздухот, објавена помеѓу 1960 и 2005 година, со оглед на тоа што 10 од 40 написи беа убедлив, со силни докази за врската. помеѓу вентилација на зградата и пренесување преку воздух или ширење на болести како што се сипаници, туберкулоза, сипаници, грип, птичји грип и САРС.

Во обид да ги објаснат разликите во стапката на ширење помеѓу САРС-1 и САРС-2 (КОВИД-19), неколку американски автори спроведоа компаративна студија за преживувањето на двата вида вируси во различни средини и области. На 17 март 2020 година, во писмо до уредникот на New England Journal of Medicine, тие наведуваат дека и двајцата остануваат одржливи и инфективни повеќе од 3 часа во аеросоли.

Следејќи ги овие информации, Светската здравствена организација (СЗО) смета дека „мерки на претпазливост за честички“ треба да бидат преземени од здравствени работници. Директорот на Одделението за итни болести, д-р Марија Ван Керхове, ги информираше медиумите на прес-конференција на 23 март 2020 година дека „Кога се прави клиничка процедура што генерира аеросол во единица за здравствена заштита, постои можност за аеросолизација на овие честички., што значи дека можам да останам во воздухот уште малку “.

Таа додаде: „Многу е важно здравствените работници да преземат дополнителни мерки на претпазливост кога работат со пациенти и да направат ваков вид процедури“.

Тешко е да се разбере дека, на ниво на Управниот одбор на СЗО, не постои перцепција дека аеросолизацијата не се одвива само кога се вршат клинички испитувања со одреден вид опрема во болничко опкружување, туку исто така се јавува природно во сродни процеси. на респираторниот систем на лицето (кашлица, кивање, вербализација, дишење, итн.).

Така, импликациите од неодамнешното знаење за постојаноста на САРС-2 во аеросолите треба да бидат многу пошироки, имено во смисла на редефинирање на концептот на безбедносна дистанца помеѓу луѓето и потребата за широко распространета употреба на опрема за заштита на горните дишни патишта (маски). и визири), секогаш кога се очекува дека некој ќе биде во зафатена средина.

Анализирајќи ја, на пример, дистрибуцијата на големината на капките што се емитуваат кога лицето кашла (Буруиба и сор. (2014)), претставена во слика 8, излегува дека важен дел има потенцијал за аеросолизација, бидејќи се очекува тоа да се случи, поради губење на вода со испарување, до големина од 16 мм, во времето на истекот.

Слика 8. Распределба по класи на големини на капки кашлица со истечен рок на траење.

Во една статија објавена во Building and Environment, Jianjan Wei and Yuguo Li (2015), презентирајте ги резултатите од компјутерска симулација за дестинациите на издишаните честички, со димензии од 10 μm, 50 μm и 100 μm на лице кое кашла со почетна брзина од млаз што излегува од устата на 10 m/s. Слика 9 претставува собрана слика за резултатите од тој напис, во која е јасно дека постои ризик од вдишување на честички во воздухот од лица на растојанија поголеми од 2 m, препорачани како безбедно растојание.

Слика 9. Вселенски области потенцијално окупирани од честички од 10 мм, 50 ум и 100 мм истече од лице со кашлица. (адаптирано од ianијанјан Веи и Југуо Ли (2015 година)

Треба да се напомене дека вирусното оптоварување, во принцип, ќе биде пропорционално на големината на капките или прскањата, така што кај помалите честички, веројатноста да се предизвикаат инфекции сигурно нема да биде нула, но може да биде помала отколку кај најголемите . Во секој случај, ако се преземат мерки само за режимите на контакт и капки, како што е случај во различни земји, преносот нема да се расипе и режимот на пренос на воздухот може да стане доминантен.

Главните стратегии за борба против можната можност за пренесување се:

За начинот на пренесување на контакт: често чистење и дезинфекција на работните места и површините што можат да функционираат како преносни точки во зградите и транспортните средства. Дезинфекција на алати и други предмети. Често миење на рацете

За тоа како се пренесуваат капките: социјално растојание и ограничувања на движењето и гужвата

За режим на пренос на воздух: Да се намали концентрацијата на овие честички со разредување со свеж воздух обезбеден од процесот на вентилација. За да се минимизира ризикот од вдишување преку дишните патишта преку употреба на маски и штитници

Предлози и заклучоци

Бидејќи повеќето земји имаат спроведено мерки за борба против режимот „Контакт“ и „Капки“, треба да се стават на располагање следните комплементарни мерки:

Сè додека епидемиската криза продолжува, не треба да се организираат лице-в-средби;
Затворените простории со човечко исполнување мора да бидат добро проветрени, само со свеж воздух, со цел да се намалат концентрациите на вирусот, во случај на можна контаминација со суспендирани честички и со тоа да се намали ризикот од инфекција;
Кога планирате излет, на места каде што посетуваат други луѓе, треба да носите маска и, ако е можно, штитник. Нормалните маски не се целосно ефикасни во задржувањето на најмалите честички, затоа користењето во комбинација со штитник значително ја зголемува ефикасноста на задржување;
Оние кои работат на јавни места мора да носат маска и визир за да ги заштитат горните дишни патишта.
Треба да се применат екстремни мерки за заштита на здравствените работници поради високиот ризик од инфекција.