Як дим рухається всередині бару або зовні на свіжому повітрі, може допомогти у візуалізації поширення коронавірусу. Широносова / Getty Images Plus

Коли люди передбачають соціальне дистанціювання, вони, як правило, замислюються про «правило 6 футів».

Це правда, що перебування на відстані 6 футів від інших людей може зменшити ймовірність потрапляння коронавірусу в дихальні краплі у ваші очі, ніс або рот, коли хтось кашляє. Більшість цих крапель занадто крихітні, щоб їх можна було бачити, і люди весь час виганяють їх у повітря - коли вони кричать, розмовляють або навіть просто дихають.

Але правило 6 футів не враховує всіх ризиків, особливо в приміщенні.

Подумайте про те, щоб зайти в кімнату, де хтось палить сигарету. Чим ближче ви до сигарети, тим сильніший запах - і тим більше диму ви вдихаєте. Цей дим також затримується в повітрі. З часом не буде мати значення, де ви знаходитесь у кімнаті; дим буде скрізь.

Сигаретний дим містить частинки, які є за розмірами схожі на менші крапельки дихання, вигнані людиною - ті, що затримуються в повітрі найдовше. Хоча це не ідеальна аналогія, уявлення про те, як сигаретний дим рухається в різних середовищах, як у приміщенні, так і на відкритому повітрі, може допомогти у візуалізації того, як завантажені вірусом краплі циркулюють у повітрі.

As професорів які навчаються динаміка рідини та аерозолі, ми досліджували, як циркулює COVID-19 та ризики, які він створює. Правило 6 футів - це хороший орієнтир, який легко запам’ятати, але важливо розуміти його обмеження.

Аерозолі та правило 86 років

Правило 6 футів сходить до статті, опублікованої в 1934 році Вільям Ф. Уеллс, який вивчав, як поширюється туберкульоз. Уеллс підрахував, що дрібні дихальні краплі швидко випаровуються, тоді як великі швидко падають на землю, рухаючись по балістичній траєкторії. Він виявив, що найдальші краплі, які подорожували до осідання або випаровування, були близько 6 футів.

Хоча ця відстань може зменшити опромінення, вона не дає повної картини ризику зараження вірусом SARS-CoV-2.

Коли люди видихають, вони виганяють краплі дихання з широким діапазоном розмірів. Більшість із них діаметром менше 10 мкм. Вони можуть швидко зменшитися приблизно до 40% від початкового діаметра або менше, внаслідок випаровування.

Однак краплі не повністю випаруються. Це пов’язано з тим, що вони складаються як з води, так і з органічних речовин, потенційно включаючи вірус SARS-CoV-2. Ці крихітні крапельки залишаються завислими в повітрі від хвилин до годин, представляє ризик кожному, хто контактує з ними. Коли суспендують у повітрі, ці краплі зазвичай називають аерозолями.

{vembed Y=hgGYqOJwQFk}
Комп’ютерні моделі показують, як краплі дихання рухаються за різних умов. Кредит: К. Лю, Дж. Салінас, М. Аллахярі, Н. Згейб та С. Балачандар / Університет Флориди.

В приміщенні або на відкритому повітрі: питання вентиляції

Ризик зараження найвищий безпосередньо біля людини, яка має вірус, і зменшується з відстанню. Однак те, як дихальні краплі змішуються в повітрі, і отримана концентрація впливають на відстань, необхідну для безпечного уникнення впливу.

На відкритому повітрі поєднання фізичного віддалення та покривів обличчя забезпечує чудовий захист від передачі вірусів. Подумайте ще раз про те, що знаходитесь біля курця. Дим може переноситись вітром набагато більше ніж 6 футів, але висока концентрація диму зазвичай не накопичується на відкритому повітрі, оскільки дим швидко розбавляється великим обсягом повітря. Дуже ефективною стратегією уникнення дихання є уникнення потрапляння безпосередньо за вітром курця. Це також стосується крапель дихання.

У приміщенні картина сильно відрізняється.

Дуже легкі кімнатні потоки повітря від вентиляторів та вентиляційних установок можуть транспортувати краплі дихання на відстань набагато більший ніж 6 футів. Однак, на відміну від перебування на відкритому повітрі, більшість внутрішніх приміщень є погана вентиляція. Це дозволяє концентрації дрібних повітряно-крапельних крапель наростати з часом, досягаючи всіх кутів кімнати.

{vembed Y = hhtM_sfBNIQ}
Моделювання показує траєкторії потрапляння крапель кимось із приміщення зі змішаною вентиляцією. Кредит: Гударц Ахмаді та Мазяр Салманзаде / Університет Кларксона.

Перебуваючи в приміщенні, ризик зараження залежить від таких змінних, як кількість людей у ​​приміщенні, розмір приміщення та швидкість вентиляції. Говорити голосно, кричати or Спів також може генерувати набагато більшу концентрацію крапель, значно збільшуючи пов'язаний з цим ризик зараження.

Не дивно, що більшість Події “розповсюдження” які заразили велику кількість людей, які брали участь у закритих зборах, у тому числі бізнес-конференції, переповнені бари, на похоронах та хорова практика.

Стратегії збереження безпеки

У періоди, що передували COVID-19, мало хто турбувався про респіраторну інфекцію через невеликі завантажені вірусом крапельки, що накопичуються в приміщенні, оскільки їх вірусне навантаження було занадто низьким, щоб викликати інфекцію.

З ГРВІ-CoV-2 ситуація інша. Дослідження показали, що хворі на COVID-19 позитивні, навіть ті, хто протікає безсимптомно, переносять високе навантаження вірусу на їх порожнину рота. Коли повітряно-крапельний викид цих пацієнтів під час розмови, співу тощо вдихаються, можлива респіраторна інфекція.

На жаль, у погано провітрюваному приміщенні немає безпечної відстані. Хороша стратегія вентиляції та фільтрації що приносять свіже повітря, мають вирішальне значення для зниження рівня концентрації аерозолю, подібно до того, як відчинені вікна можуть очистити заповнену димом кімнату.

Крім того, маски або покриття для обличчя слід носити постійно в громадських приміщеннях. Вони обидва знижують концентрацію дихальних крапель вигнали в кімнату та забезпечити певний захист від вдихання інфекційні аерозолі.

Нарешті, тому що ризик інфекція збільшується з часом впливу, також важливо обмеження часу, проведеного в громадських приміщеннях.

Настанова щодо соціального дистанціювання на 6 футів є важливим інструментом боротьби з поширенням COVID-19. Однак, оскільки цієї осені все більше заходів рухатиметься в приміщенні з настанням прохолодної погоди, вкрай важливим буде введення запобіжних заходів, зокрема тих, які ви можете використовувати, щоб уникнути вдихання сигаретного диму.

Про авторів

Байрон Ерат, доцент кафедри машинобудування, Університет Кларксон; Андреа Ферро, професор цивільної та екологічної інженерії, Університет Кларксон; Гударц Ахмаді, професор машинобудування, Університет Кларксонта Суреш Даніяла, Баярд Д. Кларксон, заслужений професор механічної та авіаційної техніки, Університет Кларксон

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

books_disease