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气溶胶传播新冠病毒?空气中弥漫病毒的场景已经出现了吗?

 慧跑 2020-08-27
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新型冠状病毒所引发的肺炎由于传染性较强,疫情仍然在持续,并且持续有段时间了,很多跑者已经停跑大约2-3周左右,估计还要停跑一段时间内,那是憋得相当难受啊。

估计很多跑者真的很想出门,但考虑到室外接触病毒的风险较大,同时也是响应国家少出门、不出门的号召,大多数跑者还是选择了停跑,至少也是减少了室外跑步的次数。

事实上,由于全国范围内,很多社区加强了出入管理,出门也变成一件有些繁琐麻烦的事情。

国家号召人们减少外出,其基本逻辑就是居家环境比室外安全,居家环境人员较少,而室外环境复杂,人员较多,就有可能会接触到潜在的病毒携带者。

所以说,待在家里,从国家防控疫情角度而言,是效益最大化,最为保守的一种方法,所以人人都应该尽可能按照国家要求来约束自己的行为。

一、热议的话题:气溶胶传播

根据2月7日国家卫健委新型冠状病毒肺炎防控方案第四版,冠状病毒主要传播途径为经呼吸道飞沫和接触传播,气溶胶和粪—口等传播途径尚待明确。

2月8日,卫健委发布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第五版 修正版)中也没有确认气溶胶就是确定的传播途径,而是“气溶胶和消化道等传播途径尚待明确”。

但根据2月8日上海市政府举行疫情防控新闻发布会,医学专家强调,气溶胶传播是除了接触传播和接触传播以外的第三种传播方式,一时间引发热议。

建议权威机构还是要统一口径,以免造成大众不必要的各种误解和误读。

“气溶胶”这样一个看起来相当专业的词汇迅速被高度关注疫情的大众所了解,并且有可能引发恐慌,我们再将冠状病毒传播方式,特别是气溶胶传播方式做一科普介绍。

1、接触传播

触摸被污染的物体表面,然后用脏手触碰嘴巴、眼睛,从而让病毒直接进入人体体液。

举个典型例子☟

病毒携带者抹了一把鼻涕,然后迅速手又摸了乘坐的公交车的扶手,而你短时间内也紧跟着摸了刚才病毒携带者摸的扶手,这时你恰好眼睛痒,你又用手揉眼睛,这时你被感染的风险就比较大了。

这也是为什么近期人民日报官微不断发出寻找特定车次、航班中的乘客的消息,其实就是因为这些航班车次中有新型肺炎患者,那么同车同航班的乘客就面临比较大的接触传染风险,需要找到并隔离观察,避免他们被感染后传染更多人。

所以针对接触传播,勤洗手是最主要的措施,通过洗手,可以有效冲洗或者消灭病毒,同时也不要习惯于用手去摸嘴巴、眼睛、鼻子等部位。

关于大众是否要戴手套这个问题,专家建议不是必须,但一定要勤洗手,特别是回到家中要注意洗手。

2、飞沫传播

通过咳嗽或打喷嚏在空气中传播,在相对比较近的距离,如果没有防护,比较容易中招。

飞沫传播主要利用了人与人接触流动的特点,也就是说,病毒携带者打了一个喷嚏,你正好从旁边经过,就有可能被传染。

而针对飞沫传播,医用口罩或者N95口罩是最主要、最有效的防护措施。

飞沫是病毒最主要载体之一,而口罩具有明确的阻挡飞沫传染的作用。

3、气溶胶传播

打喷嚏是一个剧烈的雾化(atomization)过程。喷嚏的气流速度很猛,可达50米/秒,堪比15级台风,这张图是著名的高速摄像打喷嚏后的飞沫的轨迹。

绿色代表我们通常所说的飞沫,其惯性强,射程远至两米,但随后很快沉降至地面。

红色部分是几微米的小飞沫,其本身由于含水分少,在空气摩擦作用下,水分蒸发,成为微米级的颗粒,也叫飞沫核。

飞沫核由于很轻质量很小,所以能够悬浮于空气中,并随着空气四处飘散,就属于气溶胶的范畴,飞沫核也即气溶胶。

喷嚏的高速摄影图像

二、什么是气溶胶

所谓气溶胶(aerosol)是指由固体或液体小质点分散并悬浮在空气中形成的胶体分散体系,又称气体分散体系。

液体气溶胶通常称为雾,固体气溶胶通常称为雾烟,其实PM2.5也是气溶胶。

越小的颗粒,空气的粘性作用就越明显,也就意味着颗粒可以长时间悬浮在空气中而不发生沉降,或者沉降速度很慢。

这就如同将将芝麻撒在蜂蜜里,芝麻几乎不下沉。气溶胶不发生沉降,或者沉降很慢,就意味着气溶胶可以随着空气流动到处飘……

这就成为人们恐慌的焦点:

● 含有冠状病毒的气溶胶(也即飞沫核)会到处飘吗?

● 他们会存活多久?

● 会不会飘进家里?

● 大马路上有多少?会不会被吸入?

三、为什么直到现在才发现气溶胶是冠状病毒传播途径

气溶胶并不是今天才被发现,作为病毒存在的一种物理状态,是客观存在的,但为什么冠状病毒引发的肺炎疫情已经过去两三周了,直到今天才发现气溶胶传播。

首先,如果在特定空间,比如室内密闭环境、天井、中央空调系统等环境下发生了病毒传播,并且无法用接触和飞沫传播进行解释,防疫专家就有可能认为是气溶胶传播。

其次,这次冠状病毒传染性很强,似乎超过了单纯飞沫和接触传播的扩散速度,所以人们更加怀疑是气溶胶这一罪魁祸首。

举例来说☟

武汉市金银潭医院是武汉当地传染病专科医院,是这次疫情的重点救护机构,医护人员防护做得非常不错,所以医务人员基本上没有被感染的,但在早期,检验科的检验师们从来不接触病人却有4个被感染上了。

推测可能是在进行化验测试等高危操作时,病人的样本暴露在空气里形成气溶胶,而检验师在初期可能防护不足,气溶胶里的携带病毒就近距离传染给这4个检验师了。

四、回答一个重要问题:气溶胶既然到处跑,是不是人人都面临被感染的高风险

回答这一重要问题,首先我们应当了解,飞沫核可以理解为失去水分而剩下的蛋白质和病原体组成的细微结构。

对于冠状病毒而言,核心遗传物质RNA被蛋白质包裹,蛋白质起到保护冠状病毒核心RNA遗传物质的作用,放置于56度30分钟、用有机溶剂和消毒剂比如75%酒精、乙醚、氯仿、甲醛、含氯消毒剂、过氧乙酸和紫外线均可灭活病毒,这些措施本质就是破坏包裹病毒RNA的蛋白质,保护结构没有了,病毒也就彻底灭活了。

气溶胶里的病毒在没有灭活前,是不是就意味着其可以扩散至更远距离,感染更多无辜的人呢?

气溶胶的传播性强于接触传染和飞沫传染,这点是存在的。

如果不近距离接触病患,事实上飞沫传播和接触传播的风险就很小,但由于气溶胶的存在,经空气传播的可能性就有所提高。

比如说接触传播的距离是零,飞沫传播的距离是2米左右,那么气溶胶传播的距离可能就是一两百米,甚至稍微更远一些,但这绝不意味着气溶胶可以传播无限距离。

大众一定很关心,这个距离究竟是多少?1公里?3公里?还是10公里?100公里?

目前没有研究可以完全确定这个距离。但不要忽视一点,气溶胶传播越远,病毒存活的可能性就越小。

脱离空间距离而讲气溶胶任意传播病毒是不科学的,我们不能陷入钻牛角尖似的争论中。

1、病毒的目的不是在空气中观光而是感染宿主

病毒的主要使命是复制,就是在宿主细胞中将自己的遗传物质复制,然后再传播出去。

离开宿主细胞的目的只有一个——就是为了传播到下一个宿主,而不是在空气中看风景。

所以病毒可以通过飞沫和接触传播,并且时间越短,传播效率越高,含有病毒的气溶胶的确可以在空气中存活一段时间,因为病毒外面的蛋白质包膜能够保证它的遗传物质RNA在空气中存在一定的时间。

但如果一直漂浮在空气中,一般也会因为干燥缺水/紫外线照射/氧化等原因,导致遗传物质遭到破坏。

没有证据表明:此次冠状病毒可以像那些耐干燥的病原体如白喉杆菌、结核杆菌等病毒,可以在干燥环境中存活很久。

这个时间有多长?由于冠状病毒是新病毒,目前没有冠状病毒的具体研究,但我们可以参考其他病毒。

美国明尼苏达大学的科学家研究了甲型和乙型流感病毒在不同的表面上的活性。他们发现病毒在光滑的不锈钢表面和塑料表面上可以活24-48小时。而在衣服纸张和纸巾上只能活不到8个小时。

这说明,病毒喜欢硬的光滑的表面如金属和塑料表面,不喜欢粗糙的表面如纺织物和其他软表面。事实上,病毒也并不喜欢我们的手。在手上的流感病毒在5分钟后数量就会下降到较低的水平从而使传播的能力大大降低。

当然,洗手还是非常重要,并且不要养成用手摸眼睛、鼻子、嘴巴的习惯,因为这样会导致病毒经防御比较薄弱的粘膜进入体内,而完整的皮肤防御能力很强,有伤口除外。

2、空气流动和自然选择可以有效分散降解气溶胶

病毒携带者打喷嚏会喷射一定量的气溶胶,气溶胶可以悬浮在空气中,并且随着空气产生一定的飘散,这些道理都对,但因此就认为气溶胶到处跑,无法消失,甚至在空气中越积越多,那就是臆想了。

首先空气具有很强的流动性,流动的空气就会有效分散携带病毒的气溶胶,也即让气溶胶密度显著降低,降至忽略不计,降至即使人体微量吸入也达不到致病剂量,你只要不是不做防护地长时间待在相对危险的地方,比如医院发热门诊、急诊科、人群密集空气不流通场所,吸入气溶胶的风险就会很低。

举个例子☟

新型冠状病毒感染的重症患者,医生可能需要进行气管切开,这时患者并不会咳嗽,但会从气管中喷出大量气溶胶,这时医护人员就比较危险了,所以医护人员必须全副武装。

另外,前文所说的病毒并不会长时间存在于空气中,这其实就是自然选择作用,病毒的特性和自然界所具有选择和淘汰作用,会使得气溶胶中的病毒在一定时间之后就会降解失活,也即不会长时间存活在空气中,传播距离越远,存活的可能性越小,同时气溶胶最终也会消散。

如果气溶胶到处飘病毒还不死,那么这个世界就没法想象了,你怎么知道你家里就不会飘入含有病毒的气溶胶呢?难不成从此不开窗不开门?

因为只要你开门,气溶胶就可能进到家门,不是吗?

所以说,我们不能因为增加了新的传播方式——气溶胶,就过度担心。

有人会以2003年SARS疫情期间,香港淘大花园气溶胶传播的案例,来讲气溶胶有多么恐怖。

当年,香港淘大花园E座发生321人感染SARS病毒,致死42人,就被认为是气溶胶传播造成的。

事实上也的确如此,病毒感染者的排泄物在上百米高的污水管道中下落,与气流的相互作用,发生雾化形成含有SARS病毒的气溶胶。这些气溶胶通过8楼的管道裂缝和几家住户没有被水封好的U型管逃逸,进入很多楼层的家里,最终导致感染。

但这也恰好说明,气溶胶传播只会发生在短距离、有限空间传播。

为什么气溶胶没有导致淘大花园其他楼座的感染?

为什么没有造成淘大花园旁边小区的感染?

说明气溶胶在一定密闭空间的确会传播,而脱离空间距离概念讲气溶胶,是没有任何意义的,只会增加人们不必要的恐慌。

当然,用水封好地漏既是安全措施,也是防臭措施。

五、面对气溶胶,现有防护措施就足够了没必要再度升级

姑且不论气溶胶是否是明确的传播途径,就算是,我们需要对现有防护措施升级吗?

需要抛弃普通医用口罩,换更高级的N95甚至N99口罩吗?

显然是不需要的。

病毒的体积是纳米级单位,大约100纳米,1微米=1000纳米,也就是说病毒差不多是0.1微米,而PM2.5也是微米级单位,所以病毒或者气溶胶与PM2.5相比还要略微细小一些。

普通医用口罩根本无法抵抗PM2.5,为什么医用口罩又能抵挡病毒呢?

其原因是病毒要么以唾液飞沫为载体,而飞沫体积很大且为液体,基本能够被口罩所阻挡,要么水分增发以后的飞沫核也会被口罩多层结构的静电吸附效应,所以普通医用口罩就足以防范含有冠状病毒的气溶胶。

综上所述,我们现在所采用的所有防护措施都是基于病毒存在的物理特性而针对性制订的,病毒会接触传染,我们就避免参加人群密集活动,不去人多的地方,多洗手,不用手触碰眼睛、鼻子、嘴巴,病毒会通过飞沫和气溶胶传播,我们就老老实实出门戴上口罩。

这些措施很有效,完全可以有效避免病毒传染,很多人是过度恐慌,臆想一个充满病毒的世界!

虽然气溶胶被认为是一个新的传播途径,但这种途径与其他途径其实是高度相关的。

什么叫高度相关?

容易接触传染的地方。

比如人群集中的地方、医院等等,发生吸入飞沫感染的风险,吸入气溶胶感染的风险也大,接触传染风险低的地方;

比如家里、空旷人少的自然环境,发生飞沫和气溶胶传染的风险也是低的。

换句话说,不出门,少出门,戴口罩,勤洗手,既然能阻断接触传播和飞沫传播,也能阻断气溶胶传播。

六、重视气溶胶传播与权威指南中建议通风良好环境中不戴口罩并不冲突

以上内容连篇累牍都在讲一个道理,通风良好、非人群密集的自然环境中并不存在病毒或者说气溶胶的密度很低。

气溶胶相比飞沫的确扩散的距离更远一点,但并非无限远或者永远一直飘散,病毒在空气中停留时间越久,密度越低,病毒失活的可能性就越大,这是很大很大的概率。

而气溶胶进入家里、到处乱跑、在空旷环境中随时被人吸入是极小概率。

中国疾病预防控制中心流行病学首席科学家,对于此次新型冠状病毒肺炎了如指掌的曾光教授在采访时也表示老百姓在大街上没必要戴口罩,其逻辑就是在于流通的空气中并不存在病毒。

如果一定要说病毒以气溶胶形式存在,那么医院发热门诊、密闭的商场超市电影院、公共交通工具中风险会大一些,这些场合建议你一定要戴上口罩。


中国医学科学院北京协和医院感染内科李太生主任在接受央视采访时,记者询问:“如果我想去奥森跑步,我需要戴口罩吗?”

 李主任的回答很明确:“开放的环境下,尤其是在奥森那么少人的情况下,没有必要戴口罩,你完全可以自由呼吸新鲜空气”。

同样,人民日报官微在预防新型冠状病毒肺炎口罩使用指南中,有提出在非疫区空旷且通风场所不需要戴口罩。

国家卫计委在《关于印发不同人群预防新型冠状病毒感染口罩选择与使用技术指引的通知》也指出:低风险暴露人员包括:居家室内活动、散居居民;户外活动者,包括空旷场所/场地的儿童、学生;通风良好工作场所工作者比如快递员。

针对这些人群的防护建议是:居家、通风良好和人员密度低的场所也可不佩戴口罩。

非医用口罩,如棉纱、活性炭和海绵等口罩具有一定防护效果,也有降低咳嗽、喷嚏和说话等产生的飞沫播散的作用,可视情选用。

请大家始终记住,没有绝对意义上百分百有效的防护措施,也没有百分百绝对安全的环境,任何危险都是以一定概率呈现的,当风险存在但概率较低时,我们重视防护就足够了,但不要臆想出一个随时随地就会感染的“气溶胶密布的丧尸世界”!

七、总结

气溶胶是否是明确的冠状病毒传播途径,尚有待证实,即便是,也不需要对现有防护措施进行升级。

少出门,出门戴口罩,勤洗手、不乱摸,不用手揉眼睛鼻子嘴巴这些措施仍然有用,携带病毒的气溶胶扩散范围比飞沫大,但并不会无限大。

病毒也不可能长时间在空气中存活,按照现有防护措施,你吸入气溶胶概率极低,你没必要过度恐慌气溶胶。

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