Основной целью исследователей стало изучение вероятности высвобождения вируса от бессимптомных носителей при кашле и нормальном дыхании. Кроме того, они были нацелены на то, чтобы увидеть, как заражение может возникнуть в результате этих мероприятий в общей комнате с другими людьми.
С момента появления нового коронавируса, ныне называемого тяжелым острым респираторным синдромом coronavirus 2 (SARS-CoV-2), около пяти месяцев назад многие ученые изучали его поведение и механизм заражения. Они обнаружили, что вирус может вызвать тяжелое заболевание примерно у 20% инфицированных. Между тем, другие пациенты могут испытывать только легкие или умеренные симптомы, в то время, как некоторые из них бессимптомны.
Беспокойство большинства ученых заключается в том, что эти бессимптомные носители все еще способствуют распространению вируса, что делает его более трудным для сдерживания. Теперь новое исследование, опубликованное на препринтном сервере medRxiv, показывает, что даже бессимптомные носители могут распространять вирус, просто дыша в комнате.
Чтобы прийти к своим выводам, команда смоделировала высвобождение вирусов от отдельных пациентов, рассчитав вирусную нагрузку на выдыхаемые капли, образующиеся во время нормального дыхания и при кашле. Распределение по размерам давало базовую оценку концентрации вируса, выделяемого регулярно дышащим или кашляющим пациентом. Группа также смоделировала ситуацию, когда переносчики инфекции находятся в закрытом помещении с различными уровнями вентиляции.
Они обнаружили, что при расчете вирусных выбросов от носителей, которые дышат нормально, самая высокая вирусная нагрузка присутствует в самом большом размере аэрозоля с суммарным общим выбросом на дыхание 0,34 копий/см3 (воздух) для среднего пациента, в то время как 11,5 копий/см3 для высоких излучателей. Общие выбросы во фракции ТЧ10 составили приблизительно одну треть от этих значений, составив 0,12 экз/см3 (средняя) и 4,1 экз/см3 (высокая) на один вдох.
Это означает, что просто дыша, пациенты все еще могут передавать новый коронавирус. Кроме того, команда также рассчитала выбросы вируса от кашляющего пациента. Они обнаружили, что общий выброс на кашель составил около 19 400 копий/см3 для среднего пациента и 651 315 копий/см3 для высоких излучателей. Кумулятивные выбросы во фракции ТЧ10 составляли половину от этих значений, составляя 10 900 экземпляров/см3 (в среднем) и ошеломляющие 366 000 экземпляров/см3 (высокие) на кашель.
Для сравнения, команда также оценила риск воздействия случайных свидетелей, которые проводят время в одной комнате с положительным пациентом COVID-19. Это может помочь пролить свет на то, как вирус распространяется в закрытых областях с бессимптомными пациентами, которые не знают, что они являются носителями. Группа показала, что для типичной ситуации вентиляции больницы с десятью воздухообменами в час концентрация плато примерно через 30 минут, в то время как для рабочего места с примерно тремя воздухообменами в час, концентрация продолжает увеличиваться в течение почти трех часов.
Исследование проливает свет на то, как вирус ведет себя, и как он распространяется среди популяций через локальную передачу. Ожидается, что повышенное количество вирусов будет высвобождаться covid-19-положительными пациентами в виде аэрозолей в воздухе, особенно когда они кашляют. Однако инфицированные пациенты, даже бессимптомные, все еще могут передавать вирус даже через нормальное дыхание.
Хотя большая часть вируса находится в форме крупных частиц, которые могут быстро осаждаться, все еще существуют вирусы, взвешенные в аэрозолях меньшего размера, могут оставаться в воздухе в течение длительного времени. Эти более мелкие частицы воздуха являются более мощными, поскольку они могут достигать более глубоких областей легких. Команда также подчеркнула риск пребывания в палате с пациентом COVID-19. Среднестатистический человек вдыхает около полутора м3 в час в состоянии покоя, и это может увеличиваться во время физических упражнений.
“Таким образом, человек, проводящий время в комнате со средним излучающим пациентом, дышащим нормально, имеет реальный шанс вдохнуть десятки или сотни копий вируса, даже если он находится на расстоянии от этого человека. Ситуация хуже в присутствии высокого эмиттера и хуже всего, если пациент кашляет высоким эмиттером”, – пишут исследователи в статье.
Исследователи предполагают, что рабочие места и другие здания должны улучшить вентиляцию в помещении. Рабочие места могут нуждаться в реконструкции конструкций и количестве людей, находящихся в офисе. Риск заражения реален, когда вы находитесь рядом с бессимптомным носителем инфекции в комнате более нескольких минут, даже если наблюдается социальное дистанцирование.
Совместное использование рабочих мест с бессимптомными носителями не рекомендуется. Таким образом, группа считает, что отделения не должны быть разделены, если нет возможности провести массовое тестирование для дифференциации здоровых и несимметричных случаев. Больницы должны также предоставлять адекватные средства индивидуальной защиты (СИЗ)медицинским работникам, особенно когда они находятся в одной комнате с кашляющим пациентом. Все пациенты должны носить хорошо пригнанную хирургическую маску для лица, чтобы уменьшить выбросы, даже если они не кашляют.