Ученые пересмотрели физику и «радиус поражения» чихания

Облако взвешенных частиц, которое получается при чихании. Lydia Bourouiba / Journal of American Medical Association, 2020

Еще в первой половине XX века стало понятно, что возбудители некоторых инфекционных заболеваний передаются от человека к человеку с воздушно-капельной взвесью при чихании или кашле. Один из главных исследователей этого вопроса Уильям Уэллс предположил, что капли в такой взвеси условно делятся на две группы: большие и маленькие. Об этом сообщается в Journal of American Medical Association.

Большие, по мнению Уэллса, быстро оседают в небольшом радиусе от того, кто чихнул или кашлянул, а маленькие сохраняются в воздухе дольше, но затем вода из них испаряется и патогены остаются в подсушенном виде. Эти данные, как писал сам Уэллс, во многом теоретические, однако их до сих пор используют в рекомендациях по предотвращению распространения ряда инфекционных заболеваний.

Лидия Буруиба (Lydia Bourouiba) из Массачусетского технологического института шила записать рапидной камерой (частота 2000 кадров в секунду) процесс чихания, оценить скорость оседания капель разных размеров и измерить, насколько далеко они разлетаются. Получилось, что облако капель распространяется на на 7–8 метров. Оседая, они загрязняют поверхности патогенами. Важен не только диаметр капель: в зависимости от влажности воздуха их взвесь может задерживаться от нескольких секунд до нескольких минут.

Автор предполагает, что эти данные могут оказаться важными и для борьбы с нынешней пандемией COVID-19. Они не противоречат тому, что обнаружили сотрудники сингапурских больниц: там пациенты заражались коронавирусом, даже когда в воздухе комнат его не находили: вероятно, SARS-CoV-2 с облаками частиц, выброшенных больными при кашле или чихании, попадал в вентиляцию и распространялся по ней. Обеззараживание поверхностей помогало избавиться от вируса.

Пока для ограничения распространения болезни Центр по контролю и профилактике заболеваемости США советует медицинским работникам держаться на расстоянии примерно два метра от заболевших, Всемирная организация здравоохранения — на расстоянии метра. Но, вероятно, это расстояние стоит увеличить.

Lydia Bourouiba, Eline Dehandschoewercker and John W. M. Bush / Journal of Fluid Mechanics, 2014

Стоит отметить, что исследования биофизики кашля и чихания непосредственно при COVID-19 пока никто не проводил. Кроме того, чихание не основной симптом этой инфекции, гораздо чаще наблюдается кашель. А при нем, согласно более раннему исследованию Буруибы, капли распространяются не так далеко — на 2,5 метра (по горизонтали), если их диаметр около 30 микрометров.

Различные организмы используют капли воды для распространения. Аэрозоль, который получается при падении капель дождя на землю, помогает разлететься бактериям. А грибы (конкретно базидиомицеты), когда находятся во влажной атмосфере, формируют крупные капли воды, благодаря которым их споры отстреливаются в воздух.

источник

"Популярная Механика"