Повышенную распространенность SARS-CoV-2 можно объяснить тем, что вирус в большинстве случаев передается в аэрозольной форме
Определение путей передачи вирусов является первостепенной задачей вирусологов. Это касается как SARS-CoV-2, так и вирусов гриппа или других респираторных заболеваний. Раньше ученые придерживались мнения, что воздушно-капельный путь является одним из основных, но также вероятна передача через предметы, средства гигиены и прикосновения рук. Но сейчас становится более очевидно, что именно передача по воздуху является для вирусов главной. При этом важна передача не капель, а именно вирусных аэрозолей. Поэтому теперь важно определить, на какие именно расстояния способен распространяться конкретный вирус и как убить его жизнеспособность.
По информации Всемирной организации здравоохранения, инфекции нижних дыхательных путей являются четвертой ведущей причиной смертности в мире, при этом первой среди инфекционных болезней. Коронавирус SARS-CoV-2 внес довольно большой вклад в увеличение смертности от заболеваний респираторной системы. При этом, сосредоточившись на изучении путей передачи этого коронавируса, исследователи пришли к выводу, контакты с загрязненными поверхностями и вдыхание капель от кашля и чихания могут быть не центральными путями передачи респираторных заболеваний. Проведенный обзор 206 исследований показывает, что именно аэрозоли являются наиболее распространенным путем передачи некоторых респираторных заболеваний.
Для начала следует объяснить, чем отличаются капли от аэрозольных частиц. Граница между ними довольно расплывчатая. Капля, которая выделяется их дыхательных путей больного человека – это размер жидкости от пяти микрометров и более. Большинство таких капель выделяется при чихании и кашле и оседает на поверхностях вокруг человека в диаметре 1,5-2 метра. Расстояние до 0,2 метра будет оптимальным для передачи инфекции в виде капель. Этот путь передачи инфекции (воздушно-капельный) характерен для заболеваний верхних дыхательных путей (что протекают в основном в носу и горле).
Аэрозоли – это частицы размером менее пяти микрометров. Однако эти два вида частиц плохо разделяются на две категории, поскольку жидкость в форме капли начинает высыхать, соответственно уменьшается и переходит из капельной формы в аэрозольную. И тут можно проследить две тенденции. Чем меньше становится капля аэрозоля, тем дольше она может провисеть в воздухе до попадания в дыхательные пути другого человека. Однако аэрозольная капля быстрее становится слишком мелкой для выживания вируса, который теряет заразность.
Читать еще: Трахеит при простуде у ребенка: как не позволить вирусу спуститься в легкие
Тем не менее аэрозольных капель образовывается больше, поскольку большинство их выделяется не от кашля или чихания, а при дыхании и разговоре, которые являются куда более частыми процессами. Зараженный человек является постоянным источником аэрозольной инфекции. Аэрозоли остаются в воздухе от нескольких секунд до нескольких часов, но также могут перемещаться на большие расстояния и накапливаться в плохо вентилируемых помещениях.
Таким образом, аэрозоли переносят больше частиц вируса и могут проникать глубже в ткань легких, чем капли, которые слишком велики для достижения нижних дыхательных путей. Небольшие вирусные частицы остаются в воздухе спустя долгое время после того, как зараженный человек покидает определенную территорию. Этим фактом можно объяснить и заразность COVID-19, которая остается до конца не понятой вирусологами.
Например, ученые видят три подтверждения тому, что аэрозольная передача является основной для SARS-CoV-2. Во-первых, это единственное логическое объяснение повышенной заразности вируса, поскольку большое количество людей физически не может контактировать с конкретной зараженной поверхностью. Также люди, которые в дальнейшем заразились, не приближались к больным на расстояние ближе одного метра и тем более – ближе 0,2 метра. Во-вторых, капли ведут себя одинаково в помещении и на открытом воздухе. Аэрозоли же намного легче подхватываются воздушными потоками и разносятся в окружающей среде. В-третьих, аэрозоли как основной путь передачи лучше объясняют «избирательность» вируса, поскольку некоторые люди производят значительно большее количество аэрозоля во время речи и дыхания. А вот количество выделяемых капель во время кашля и чихания у всех людей более или менее одинаково.
Такие выводы были подтверждены разными исследованиями: экспериментами на животных, эпидемиологической статистикой, лабораторными и клиническими испытаниями, моделированием воздушного потока и отбором проб воздуха на загрязненных участках на разном расстоянии от источника инфекции. Эти исследований показывают, что аэрозольный путь может быть центральным и для передачи других респираторных вирусов, особенно вируса гриппа.
Однако для «успешной» передачи вирус должен оставаться жизнеспособным на всех этапах: от своей генерации, до переноса по воздуху, вдыхания и отложения в дыхательных путях. Для ученых же важно прервать жизнеспособность вируса на любом из этапов.
Одним из таких способов может являться повышение относительной влажности. Именно она определяет размер аэрозоля и то, насколько хорошо дыхательные пути человека могут избавляться от попадающих в них частиц. При относительной влажности ниже 40% респираторные аэрозоли теряют влагу и уменьшаются. Это делает их более подвижными и летучими, а значит, вирус может распространяться дальше и глубже проникать в дыхательные пути. А вот при повышении влажности они становятся тяжелее и быстрее оседают.
Слизь в легких, которая помогает задерживать и удалять вдыхаемые частицы, также менее эффективна при низкой относительной влажности (она тоже высыхает). Многие респираторные вирусы восприимчивы к изменениям относительной влажности. Это также объясняет, почему грипп и некоторые вирусы простуды имеют сезонный характер.
Одним из важных моментов таких наблюдений является то, что не просто воздушно-капельная передача, а именно аэрозольная передача является основной для SARS-CoV-2 и многих других респираторных вирусов, которые ранее считались передаваемыми именно с помощью капель.
Поэтому аэрозоли с вирусами сейчас активно изучаются, а особое внимание уделяется вентиляции, перемещениям в открытом пространстве, дезинфекции и возможностям индивидуальной защиты. Именно вентилирование помещений может сильно влиять на аэрозоли. Обеспечение надлежащей естественной вентиляции и фильтрации воздуха наряду с сохранением физического расстояния, ношением масок и избеганием людных мест может снизить передачу респираторных заболеваний воздушным путем. Ученые предполагают, что аэрозольному пути передачи вероятнее всего помешает не оргстекло (которое часто используют в офисах), а предотвращение рециркуляции загрязненного воздуха, УФ-стерилизация и фильтрация для лучшего удаления переносимых частиц. Также для предотвращения заболеваемости следует носить те маски, которые задерживают аэрозольные (более мелкие) частицы.