Solunum Damlacıklarının Daha Uzun Ömrü ve Hava Yoluyla Bulaşan Hastalıkların Bulaşması Üzerindeki Etkileri

Devam eden COVID-19 salgını, şiddetli akut solunum sendromu koronavirüs 2'yi (SARS-CoV-2) içeren küçük tükürük damlacıkları ve mukusun üst solunum yolundan atıldığı solunum aerosolleri ile yayılır. Oldukça az sayıda çalışma bu tür damlacıkların viral yükünü araştırmış olsa da, bu damlacıkların ne kadar hareket ettikleri veya havada ne kadar kaldıkları hakkında pek bir şey bilinmemektedir, ancak bu bilgiler ne kadar bulaşıcı olduklarını belirlemek için çok önemlidir.

Şimdi, Twente Üniversitesi ve Roma Tor Vergata Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından Ağustos 2020'de medRxiv* ön baskı sunucusunda yayınlanan yeni bir çalışma, bu damlacıklar hakkında daha önceki varsayımların yanlış olduğunu gösteriyor. Aslında,% 50 bağıl nem altında, en küçük damlacıklar 50 kat daha uzun süre ve %90 bağıl nemde 150 kata kadar daha uzun süre hayatta kalır. Diğer bir deyişle, iki metrelik veya altı fitlik sosyal mesafe kuralı, damlacıkların bir saniye içindeki gerçek menzil aralığı göz önüne alındığında, fena halde yetersizdir. Damlacığın ömrü ve menzili de yalnızca küçük damlacık boyutuyla artar.

Solunum Yoluyla Bulaşmayı Önleme

Sosyal mesafenin mevcut kuralları, o zamanın İspanyol gribini ele alan 1919 tarihli bir makaleden kaynaklanıyordu. Bu da, William F. Wells tarafından tüberkülozun yayılmasıyla bağlantılı olarak geliştirilen virüslerin damlacık geçişi teorisine dayanıyordu. Bir tüberküloz hastasında öksürük veya hapşırık tarafından üretilen geniş parçacık yelpazesinin damlacıkların davranışını belirleyeceğini düşünüyordu. Küçük damlacıklar hızla buharlaşır ve geride daha düşük bulaşma riskiyle daha az bulaşıcı kurutulmuş aerosol parçacıkları bırakır. Daha büyük damlalar mermi gibi olur. Mevcut çalışmada, 5-10 mikrometreyi aşan damlacıklar solunum damlacıkları olarak adlandırılır ve konaktan konağa yayılmaya neden olabilir. Küçük damlacıklar veya solunum damlacıkları virüsü aerosoller yoluyla aktarır.

Bu ilkenin eskimesine rağmen, kanıtlar onun hatalı olduğuna dair inşa ediyor. Viral yayılma, özellikle süper yayıcılarda meydana gelmeye devam etmekle kalmadı, aynı zamanda damlacıkların daha uzun sürdüğü ve birkaç saniye ve iki metreden daha fazla yayıldığı, yani sırasıyla 8 metreye kadar ve 10 dakikaya kadar yayıldığı biliniyor. Bunun nedeni, damlacıkların tipik olarak, kurumalarını geciktiren ve bulaşıcı sürelerini uzatan sıcak ve nemli hava içinde bir bulut olarak dışarı atılmasıdır. Aslında, damlacık ömrü, bu türbülanslı hava içindeki karıştırma işlemine bağlıyken, daha önceki kurutma davranışı tek bir damlacığınkidir.

Havadan iletim

Temel varsayımlardaki bu değişiklik, ampirik çalışmalar, tıbbi bilgiler ve fizik tarafından desteklenmektedir - "çok fazlı türbülanslı damlacık bulutu emisyonu yoluyla uzun mesafeli havadan iletim önemli bir faktördür." Bazı araştırmacılar, çok bulaşıcı hastaların virüsü aerosolleriyle uzak mesafelere yayabileceğini göstermiştir. Aslında, bu tür yayılmanın sonuçları, aerosolün küçük damlacıkları nedeniyle akciğerlerin derinliklerine girmelerine yol açan daha da şiddetli hastalık olabilir.

Nem ve Bulaşıcılık

Bu çalışma, yalnızca iç mekanlarda saatlerce bulaşıcı kalan aerosollerin biriken doğasıyla değil, aynı zamanda nemin çok az anlaşılan katkısıyla da ilgileniyor. Araştırmacılar, aynı anda akış hızı, damlacıkların dağılım genişliği, sıcaklık ve bağıl nem gibi koşulları takip ederken veya ayarlarken, uzayda ve zaman içinde binlerce minik damlacık hareketinin izlenmesindeki muazzam zorluk nedeniyle sayısal simülasyonlar kullanmayı seçtiler.

Çıkarımlar ve Öneriler

Bu nedenle çalışma, sadece damlacık çapının değil, damlacık etrafındaki nem alanı artı türbülans hızının solunum damlacıklarının ömrünü belirlediğini göstermektedir. Bu, ömürlerini büyüklük sırasına göre artırır. Ortam bağıl nem ömrünü daha da uzatır ve araştırmacılar, "Bu bulgu, ortamın bağıl neminin yüksek olduğu iç mekan ortamlarında neden COVID-19'un çok fazla yayılma olayının rapor edildiğini açıklayabilir." şeklinde yorumluyor. Soğutulmuş hava içeren et işleme tesislerindeki yüksek yayılımı belirtiyorlar, bu da iç ortam bağıl nemini büyük ölçüde artırıyor.

Bu, aerosol ve damlacık konsantrasyonunun özellikle önümüzdeki sonbahar ve kış aylarında kapalı alanda kontrol edilmesi gerektiği anlamına gelir. Yine, Soper (1919) gibi daha yaşlı tıp uzmanları, aslında o yılların İspanyol gribi salgınıyla ilgili olan, "havada öksürdükleri ve hapşırdıkları bir tehlike olduğu" iddiasıyla haklı çıktılar. Daha da ötesi, mevcut çalışmaya göre, "ayrıca "konuşma","şarkı söyleme , "çığlık" ve hatta "nefes" eklemeliyiz. Aslında, Soper evde ve işte açık pencereler ve şüpheli hastalar için maskeler önerdi - bugün için mükemmel bir protokoldür.

Bu nedenle mevcut çalışma, Soper'in COVID-19 iletimini kontrol etmede kullanım için azaltma stratejilerini onaylıyor ve açıklıyor. Araştırmacılar, yüz maskelerinin iç mekanlarda solunum damlacıklarını engellediğini ve hatta pandemide sağlık çalışanları için önemli bir rol olan bu damlacıkların solunmasını bile azaltabileceğini söylüyorlar.

Mükemmel havalandırma, enfeksiyöz pufun odadan dışarı çıkmasını veya hızla ve yüksek oranda seyreltilmesini sağlamak için eşit derecede önemlidir. Bunun olası bir olumsuz etkisi, iyi havalandırmanın damlacıkların yayılma yolunun uzunluğunu artırabilmesi ve havalandırmanın iletim özellikleri üzerindeki bu iki etkisinin paralel olarak araştırılması gerektiğidir.

Son olarak, daha düşük bir ortam bağıl nem oranı, damlacıkların ve aerosollerin buharlaşmasını hızlandırmaya yardımcı olur ve bulaşıcı parçacıkların ve aerosollerin ömrünü kısaltarak bulaşıcılığı azaltır.