Picăturile SARS-CoV-2 călătoresc mai departe și durează mai mult decât se credea și chiar mai mult în aerul umed;
Pandemia COVID-19 în curs de desfășurare se răspândește prin aerosoli respiratori, în care picături mici de salivă și mucus care conțin sindromul respirator acut coronavirus 2 sever (SARS-CoV-2) sunt expulzate din căile respiratorii superioare. Deși destul de multe studii au investigat încărcătura virală a unor astfel de picături, nu se știe prea multe despre cât de mult se mișcă aceste picături sau cât timp rămân în aer, chiar dacă aceste informații sunt cruciale pentru a determina cât de infecțioase sunt.
Acum, un nou studiu realizat de cercetători de la Universitatea din Twente și Universitatea din Roma Tor Vergata și publicat pe serverul de preimprimare medRxiv * în august 2020 arată că ipotezele anterioare despre aceste picături erau greșite. De fapt, sub 50% umiditate relativă, cele mai mici picături supraviețuiesc de 50 de ori mai mult, iar la 90% umiditate relativă, de până la 150 de ori mai mult. Cu alte cuvinte, regula de distanță socială de doi metri sau șase picioare este extrem de inadecvată, având în vedere intervalul efectiv efectiv al picăturilor într-o secundă. Iar gama, precum și durata de viață a picăturii, crește doar cu dimensiunea picăturilor mai mică.
200 ms) și disipează (t
400 ms) în mediul ambiant. La t
400 ms, arătăm picături mai mari care cad din puful în timp ce picăturile mai mici rămân protejate și sunt purtate de-a lungul puful.
Prevenirea transmiterii respiratorii
Regulile actuale privind distanțarea socială au apărut într-o lucrare din 1919 care tratează gripa spaniolă din acea vreme. La rândul său, aceasta s-a bazat pe o teorie a transmiterii prin picurare a virușilor, dezvoltată de William F. Wells în legătură cu răspândirea tuberculozei. El a crezut că gama largă de particule produse de tuse sau strănut la un pacient cu tuberculoză va determina comportamentul picăturilor. Picăturile mici s-ar evapora rapid și ar lăsa în urmă particule de aerosoli uscați mai puțin infecțioși cu risc de transmisie mai mic. Picăturile mai mari ar fi ca gloanțele. În studiul actual, picăturile care măsoară peste 5-10 micrometri se numesc picături respiratorii și pot provoca răspândirea gazdă-la-gazdă. Picăturile mici sau picăturile respiratorii transferă virusul prin aerosoli.
În ciuda vârstei acestui principiu, dovezile demonstrează că este defect. Nu numai că răspândirea virală a continuat să aibă loc, în special cu superspanditori, dar se știe că picăturile durează mai mult și se răspândesc mai mult de câteva secunde și doi metri - și anume, până la 8 metri și, respectiv, până la 10 minute. Acest lucru se datorează faptului că picăturile sunt de obicei expulzate ca un nor, în aerul cald și umed, care întârzie uscarea lor și prelungește perioada infecțioasă. De fapt, durata de viață a picăturilor depinde de procesul de amestecare din acest aer turbulent, în timp ce comportamentul de uscare mai timpuriu este cel al unei singure picături.
Transmisie aeriană
Această modificare a ipotezelor fundamentale este susținută de studii empirice, cunoștințe medicale și fizică - „transmisia aeriană pe distanțe lungi prin emisia de nori de picături turbulente multifazate este un factor esențial”. Unii cercetători au arătat că pacienții foarte infecțioși pot răspândi virusul în aerosoli pe distanțe mari. De fapt, rezultatele unei astfel de răspândiri pot fi o boală și mai severă datorită picăturilor mici de aerosol, ceea ce duce la intrarea lor adânc în plămâni.
Umiditate și infecțiozitate
Studiul actual se referă nu numai la natura acumulatoare a aerosolilor, care rămâne infecțioasă în interior, timp de ore, ci și la contribuția puțin înțeleasă a umidității. Datorită dificultății imense de a urmări mișcarea de mii de picături mici în spațiu și în timp, ținând în același timp evidența sau ajustarea condițiilor precum debitul, lățimea de distribuție a picăturilor, temperatura și umiditatea relativă, cercetătorii au ales să folosească simulări numerice în schimb.
Evaluarea fizicii picăturilor la scară mică
Povești conexe
Au modificat metodele existente pentru a se asigura că scara mică a procesului de amestecare a picăturilor, precum și cuplarea temperaturii și umidității, care sunt atât de esențiale pentru evaporarea picăturilor și, astfel, durata lor de viață și efectele, sunt capturate în mod corespunzător. Aceasta a implicat dezvoltarea unui instrument numeric foarte eficient, care va fi util în dezvăluirea fizicii fluxului unui eveniment care are loc cu respirația și, de asemenea, ceea ce decide îmbunătățirea enormă a duratei de viață a unei picături respiratorii în raport cu luarea în considerare a picăturii izolate de împrejurimile sale. viteza pufului, temperatura și umiditatea. Acest instrument poate fi, de asemenea, utilizat pentru a simula evenimente respiratorii mai complicate, în special cele care au loc în interior.
Condițiile experimentului au inclus o durată de 0,6 secunde, simulând o pufă turbulentă de aer în aerul ambiant, plină de 5.000 de picături de apă, precum și aer cald saturat cu vapori, pentru a reproduce o tuse puternică. Temperatura inițială a fost de 34 o C. Temperatura aerului ambiant a fost setată la 20 o C, cu umiditatea relativă între 50% și 90%. Căldura și aburul din puful turbulent sunt schimbate în aerul ambiant. Cercetătorii au urmărit picăturile timp de câteva secunde pentru a înțelege fizica care stă la baza evaporării lor în masă.