Experimentele din clasă arată cum se poate răspândi coronavirusul și cine prezintă cel mai mare risc. Tom Werner prin Getty Images
Nu durează mult până când particulele de coronavirus din aer să se croiască printr-o cameră. La început, doar persoanele care stau lângă un difuzor infectat prezintă un risc ridicat, dar pe măsură ce întâlnirea sau cursul continuă, aerosoli minusculi se poate răspândi.
Totuși, asta nu înseamnă că toată lumea se confruntă cu același nivel de risc.
As un inginer, Am efectuat experimente de urmărire a mișcării aerosolilor, inclusiv a celor din intervalul de dimensiuni care poate transporta viruși.
Ceea ce am găsit este important de înțeles, deoarece mai mulți oameni se întorc la universități, birouri și restaurante și mai multe întâlniri se mută în interior pe măsură ce temperaturile scad. Indică zonele cu cel mai mare risc din camere și de ce ventilația adecvată este crucială.
După cum am văzut cu președintele Donald Trump și alții la Washington, coronavirusul se poate răspândi rapid în spații apropiate dacă nu se iau măsuri de precauție. Campusurile universitare s-au luptat și cu COVID-19. Cazuri în rândul tinerilor cu vârste cuprinse între 18 și 22 de ani mai mult decat dublu în Midwest și Nord-Est după redeschiderea școlilor în august.
Pe măsură ce numărul cazurilor crește, riscul pentru oricine petrece timpul în aceste camere crește, de asemenea.
Un experiment arată cine are cel mai mare risc
Cele mai multe modele actuale care descriu rolul ventilației pe soarta microbilor din aer într-o cameră presupunem că aerul este bine amestecat, cu concentrația particulelor uniformă pe tot parcursul. Într-o cameră slab ventilată sau într-un spațiu mic, este probabil adevărat. În aceste scenarii, întreaga cameră este o regiune cu risc ridicat.
Cu toate acestea, în spații mai mari, cum ar fi sălile de clasă, o bună ventilație reduce riscul, dar probabil nu în mod uniform. Cercetările mele arată că cât de mare este nivelul de risc depinde foarte mult de ventilație.
Pentru a înțelege cum se poate răspândi coronavirusul, am injectat particule de aerosoli de dimensiuni similare cu cele de la oameni într-o cameră și apoi le-am monitorizat cu senzori. Am folosit o sală de clasă universitară de 30 pe 26 de metri, concepută pentru a găzdui 30 de studenți care aveau un sistem de ventilație care se întâlnea standardele recomandate.
Când am eliberat particule în fața clasei, acestea au ajuns până în spatele camerei în decurs de 10 până la 15 minute. Cu toate acestea, din cauza ventilației active în cameră, concentrațiile din spate, la aproximativ 20 de picioare de sursă, erau de aproximativ o zecime din concentrațiile apropiate de sursă.
Asta sugerează că, cu o ventilație adecvată, cel mai mare risc pentru a obține COVID-19 ar putea fi limitat la un număr mic de persoane în apropierea difuzorului infectat. Pe măsură ce crește timpul petrecut în interior cu un difuzor infectat, riscul se extinde la întreaga cameră, chiar dacă ventilația este bună.
{vembed Y = GSPv04IJvpI}
CDC recunoaște în cele din urmă riscul de aerosoli
În trecut, transmiterea bolilor respiratorii s-a concentrat pe rolul particulelor mai mari care sunt generate atunci când strănutăm și tusim. Aceste picături cad repede la pământ, iar distanțarea socială și purtarea măștii poate preveni în mare măsură infecția cu acestea.
Preocuparea mai mare acum este rolul particule minuscule cunoscute sub numele de aerosoli care sunt generate atunci când vorbim, cânta sau chiar doar respira. Aceste particule, adesea mai mici de 5 micrometri, pot scăpa de măștile de față și rămâneți în aer până la aproximativ 12 ore. Centrele pentru controlul și prevenirea bolilor în cele din urmă a recunoscut acest risc pe 5 octombrie, după ce Trump a fost internat în spital și alte câteva persoane din sau aproape de administrație au dat rezultate pozitive pentru COVID-19.
În timp ce aceste particule mai mici, în medie, transportă mai puțini virusuri decât particulele mai mari pe care oamenii le emit atunci când tusesc sau strănut, infecțiozitatea ridicată a SARS-CoV-2 combinată cu sarcină virală mare înainte de apariția simptomelor, aceste particule sunt importante pentru transmiterea bolilor aeriene.
Câtă ventilație este suficientă?
Pentru a minimiza transmisia COVID-19 în interior, partea superioară a CDC recomandare este de a elimina sursa de infecție. Învățarea la distanță a făcut efectiv acest lucru în multe campusuri. Pentru predarea față în față, măsurile tehnice, cum ar fi ventilația, ecranele de partiție și unitățile de filtrare pot elimina direct particulele din aer.
Dintre toate controalele tehnice, ventilația este probabil cel mai eficient instrument pentru a minimiza răspândirea infecției.
Înțelegerea modului în care ventilația reduce riscul de a obține COVID-19 începe cu ratele de schimb de aer. Un schimb de aer de o pe oră înseamnă că aerul furnizat camerei peste o oră este egal cu volumul de aer din cameră. Cursul de schimb al aerului variază de la mai puțin de unul pentru case în jur 15-25 pentru sălile de operații ale spitalului.
Pentru săli de clasă, reglementările actuale privind fluxul primar de aer corespund unui schimb de aer de aproximativ șase pe oră. Asta înseamnă că la fiecare 10 minute, cantitatea de aer adusă în cameră este egală cu volumul camerei.
Cât de mare este concentrația depinde în parte de numărul de persoane din cameră, cât de mult emit și de rata de schimb a aerului. Odată cu distanțarea socială, reducând populațiile din clasă la jumătate și toată lumea purtând măști, aerul din multe spații interioare este de fapt mai curat acum decât înainte de pandemie.
Părți din cameră de evitat
Este important să ne amintim că nu toate părțile unei camere prezintă un risc egal.
Colțurile camerei vor avea probabil un schimb de aer mai redus - astfel încât particulele pot rămâne acolo mai mult.
A fi aproape de un orificiu de ieșire a aerului ar putea însemna că particulele din aer din restul camerei s-ar putea spăla peste tine. Un studiu al fluxul de aer de ventilație într-un restaurant din China și-a urmărit rolul în mai multe boli COVID-19 în rândul patronilor de acolo.
Aproximativ 95% din particulele din cameră vor fi îndepărtate printr-o funcționare corespunzătoare sistem de ventilație în 30 de minute, dar o persoană infectată din cameră înseamnă că și particulele respective sunt emise continuu. Ritmul îndepărtării particulelor poate fi accelerat prin creșterea ratei de schimb a aerului sau prin adăugarea altor controale tehnice, cum ar fi unitățile de filtrare. Deschiderea ferestrelor va crește adesea rata efectivă a schimbului de aer.
Pe măsură ce școlile, restaurantele, mall-urile și alte spații comunale încep să găzduiască mai multe persoane în interior, înțelegând riscurile și urmând Recomandările CDC poate ajuta la minimizarea răspândirii infecției.
Această poveste a fost actualizată (octombrie 2020) cu noua orientare a CDC privind aerosolii.
Despre autor
Suresh Dhaniyala, Bayard D. Clarkson Distins profesor de inginerie mecanică și aeronautică, Universitatea Clarkson
Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.
Cărți asemănătoare:
Corpul păstrează scorul: creier, minte și corp în vindecarea traumei
de Bessel van der Kolk
Această carte explorează conexiunile dintre traumă și sănătatea fizică și mentală, oferind perspective și strategii pentru vindecare și recuperare.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Respirația: Noua știință a unei arte pierdute
de James Nestor
Această carte explorează știința și practica respirației, oferind perspective și tehnici pentru îmbunătățirea sănătății fizice și mentale.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Paradoxul plantelor: pericolele ascunse din alimentele „sănătoase” care provoacă boli și creșterea în greutate
de Steven R. Gundry
Această carte explorează legăturile dintre dietă, sănătate și boală, oferind perspective și strategii pentru îmbunătățirea sănătății generale și a bunăstării.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Codul de imunitate: noua paradigmă pentru sănătate reală și anti-îmbătrânire radicală
de Joel Greene
Această carte oferă o nouă perspectivă asupra sănătății și imunității, bazându-se pe principiile epigeneticii și oferind perspective și strategii pentru optimizarea sănătății și a îmbătrânirii.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Ghidul complet pentru post: vindecă-ți corpul prin post intermitent, în zile alternative și prelungit
de Dr. Jason Fung și Jimmy Moore
Această carte explorează știința și practica postului, oferind perspective și strategii pentru îmbunătățirea sănătății generale și a bunăstării.
