Från dina lungor i luften runt dig, aerosoler bär coronavirus. Peter Dazeley / The Image Bank via Getty Images
Under 1970-talet när jag växte upp i södra Kalifornien, luften var så förorenad att jag regelbundet skickades hem från gymnasiet till "skydd på plats." Det kanske inte verkar vara mycket gemensamt mellan att stanna hemma på grund av luftföroreningar och att stanna hemma för att bekämpa coronavirus-pandemin, men i grund och botten har båda mycket att göra med aerosoler.
Aerosoler är de små flytande föroreningarna som utgör Los Angeles berömda smog, dammpartiklarna som du ser flyta i en solstråle och också de små vätskedropparna som slipper ut din mun när du pratar, hostar eller andas. Dessa små bitar flytande vätskor kan innehålla bitar av coronavirus och kan vara en stor bidragande del till dess spridning.
Om du går utanför just nu, är chansen stor att du ser människor som bär masker och övar social distans. Dessa åtgärder är till stor del avsedda att förhindra människor från spridning eller inandning av aerosoler.
Jag är professor i maskinteknik och studera aerosoler och luftföroreningar. Ju fler människor förstår hur aerosoler fungerar, desto bättre kan människor undvika att få eller sprida koronaviruset.
Flygburen och överallt
Aerosoler finns överallt. slobo / E + via Getty Images
En aerosol är en klump av små vätskor eller fasta partiklar som flyter i luften. De finns överallt i miljön och kan vara gjorda av allt som är litet nog att flyta, som rök, vatten eller spion med bärande koronavirus.
När en person hostar, pratar eller andas, kastar de var som helst mellan 900 till 300,000 XNUMX flytande partiklar från deras mun. Dessa partiklar intervall i storlek från mikroskopisk - en tusendels bredd på ett hår - upp till storleken på ett korn med fin strandsand. En hosta kan skicka dem att resa med hastigheter upp till 60 mph.
Partikelns storlek och luftströmmar påverkar hur länge de kommer att stanna i luften. I ett stilla rum kan små partiklar som rök förbli luftburen för upp till åtta timmar. Större partiklar faller snabbare ur luften och landar på ytor efter några minuter.
Genom att helt enkelt vara nära andra människor kommer du i ständig kontakt med aerosoler från munnen. Under en pandemi är detta lite mer rörande än normalt. Men den viktiga frågan är inte existerande aerosoler, snarare, hur smittsamma är de?
Koronaviruset är litet och transporteras lätt med luftburna salivpartiklar. fotograzia / Moment via Getty Images
Aerosoler som virusleveranssystem
Det nya koronaviruset, SARS-CoV-2, är litet, cirka 0.1 mikron - ungefär 4 miljoner centimeter i diameter. Aerosoler producerade av människor när de andas, pratar och hosta är vanligtvis mellan 0.7 mikroner till runt 10 mikroner - helt osynlig för det blotta ögat och lätt kan flyta i luften. Dessa partiklar är mestadels biologiska vätskor från människors mun och lungor och kan innehålla bitar av virusgenetiskt material.
Forskare vet ännu inte hur många enskilda SARS-CoV-2 som en aerosol producerad av en smittad hosta kan innehålla. Men i en förtryckstudie, vilket innebär att det för närvarande är under peer review, använde forskare en modell för att uppskatta att en person som står och pratar i ett rum kunde släppa upp till 114 smittsamma doser per timme. Forskarna förutspår att dessa aerosoliserade salivbitar lätt skulle smitta andra människor om detta hände i offentliga inomhusrum som en bank, restaurang eller apotek.
En annan sak att tänka på är hur lätt dessa partiklar är att andas in. I en ny datormodellstudie fann forskare att människor troligen skulle andas in aerosoler från en annan person som pratar och hostar medan de sitter mindre än 6 meter bort.
Även om detta verkar dåligt är den faktiska processen från exponering för infektion en komplicerat antal spel. Ofta skadas virala partiklar som finns i aerosoler. En studie som tittade på influensavirus visade det bara 0.1% virus andas ut av en person är faktiskt smittsamma. Coronaviruset börjar också dö av när det har lämnat kroppen, vilket förblir livskraftigt i luften för upp till tre timmar. Och naturligtvis kommer inte alla aerosoler som kommer från en infekterad person att innehålla coronavirus. Det är mycket chans involverat.
Folketjänstemän vet fortfarande inte om direktkontakt, indirekt kontakt genom ytor eller aerosoler är det viktigaste överföringsväg för coronavirus. Men allt som experter som jag vet om aerosoler antyder att de kan vara en viktig överföringsväg.
Aerosoldrivna utbrott har kopplats till restauranger, butiker och många andra offentliga platser. AP Photo / Vincent Yu
Bevis på aerosolöverföring
Det är nästan omöjligt att studera viral transmission i realtid, så forskare har vänt sig till miljöprovtagning och kontaktspårning för att försöka studera spridningen av coronavirus i aerosoler. Denna forskning sker extremt snabbt och det mesta är fortfarande under peer review, men dessa studier erbjuder extremt intressant, om preliminär, information.
För att testa miljön provar forskare helt enkelt luften. I Nebraska hittade forskare luftburna SARS-CoV-2 på ett sjukhus. I Kina fann forskare också viruset i luften ett antal sjukhus samt ett varuhus.
Men miljöprovtagning ensam kan inte bevisa aerosolöverföring. Det kräver kontaktspårning.
En restaurang i Guangzhou, Kina, var platsen för ett litet utbrott den 23 januari och erbjuder direkt bevis på aerosolöverföring. Forskare tror att det var en infekterad men asymptomatisk person som satt vid ett bord i restaurangen. På grund av luftströmmarna som cirkulerar i rummet på grund av luftkonditionering, blev människor som satt vid två andra bord smittade, troligtvis på grund av aerosoler.
Sammantaget tyder bevisen på att det är mycket mer riskabelt att vara inne än utanför. Anledningen är bristen på luftflöde. Det tar mellan 15 minuter och tre timmar för att en aerosol ska sugas utanför med ett ventilationssystem eller flyta ut från ett öppet fönster.
En annan förtryckstudie av utbrott i Japan antyder att chanserna för direkt överföring nästan är 20 gånger högre inomhus jämfört till utomhus. I Singapore spårade forskare de tre första utbrotten direkt till a några butiker, en bankettmiddag och en kyrka.
När de är utomhus försvinner dessa potentiellt smittsamma aerosoler i atmosfären och är mycket mindre oroande. Det är naturligtvis möjligt att fånga viruset utanför om du är i nära kontakt med en sjuk person, men det verkar mycket sällsynt. Forskare i Kina fann det bara en av 314 utbrott de undersökte kan spåras tillbaka till utomhuskontakt.
Det har varit nyligen oro över aerosolöverföring under löpning och cykling. Medan vetenskapen fortfarande utvecklas på detta är det förmodligen klokt att ge andra cyklister eller löpare lite mer utrymme än normalt.
Att bära masker och sociala avstånd minskar risken för spridning eller inandning av aerosoler. AP Foto / Gerald Herbert
Hur man minskar aerosolöverföringen
Med all denna kunskap om hur aerosoler produceras, hur de rör sig och vilken roll de spelar i denna pandemi uppstår en uppenbar fråga: hur är det med masker?
Centers for Disease Control and Prevention rekommenderar att du bär en ansiktsmask i alla allmänna inställningar där social distansering är svårt att göra. Detta beror på att hembakade masker förmodligen gör ett rimligt jobb med att hindra aerosoler från att lämna munnen. Beviset stöder vanligtvis deras användning och mer forskning kommer att visa att masker kan vara mycket effektiva på minskar SARS-CoV-2 i luften. Masker är inte perfekta och fler studier pågår för närvarande för att lära sig hur effektiva de egentligen är, men tar denna lilla försiktighetsåtgärd kan hjälpa till att bromsa pandemin.
Utom att bära en mask, följ sunt förnuft och vägledning av folkhälsoombud. Undvik trångt inomhusutrymmen så mycket som möjligt. Öva social distans både inom och utomhus. Tvätta händerna ofta. Alla dessa saker fungerar för att förhindra spridning av coronavirus och kan hjälpa dig att få det. Det finns en betydande mängd bevis för att COVID-19 överförs genom inandning av luftburna partiklar, men genom att noggrant följa råd från experter kan individer minimera risken de utgör.
Om författaren
Shelly Miller, professor i maskinteknik och miljöteknik, University of Colorado Boulder
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma
av Bessel van der Kolk
Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.
Klicka för mer info eller för att beställa
Breath: The New Science of a Lost Art
av James Nestor
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.
Klicka för mer info eller för att beställa
Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning
av Steven R. Gundry
Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging
av Joel Greene
Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta
av Dr Jason Fung och Jimmy Moore
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
