Ученые рассчитали, за сколько секунд коронавирус передается при личном контакте

С первых дней пандемии коронавируса Всемирная организация здравоохранения полагала, что патоген в основном распространяется через более-менее крупные капли из дыхательных путей, выделяемые инфицированными людьми при кашле, чихании или разговоре. Однако позже появились сообщения о возможностях передачи вируса воздушно-капельным путем. В итоге ВОЗ определила два типа передачи коронавируса воздушно-капельным путем: через аэрозоли ближнего и дальнего действия.

Кроме того, Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) сообщили, что передача SARS-CoV-2 связана с вдыханием аэрозольных частиц в плохо вентилируемых помещениях. Динамика жидкости также сыграла роль в классификации инфекций на ранних стадиях пандемии. Инфекции, вызванные более крупными каплями (диаметром пять микрометров и более), классифицировали как капельные инфекции, а инфекции, вызванные более мелкими капельными ядрами (диаметром менее пяти микрометров), классифицировал как инфекции, передающиеся воздушно-капельным путем.

Теперь ученые из Университета Цукуба (Япония) решили визуализировать и измерить поле потока аэрозолей, образующихся при выдохе во время общения с заболевшим человеком, а также установить риск заражения вирусом на ходу — то есть когда один здоровый человек проходит мимо болеющего. Результаты опубликованы в Scientific Reports.

Ученые использовали полномасштабный мобильный манекен человека и систему отслеживания скорости частиц. Во время эксперимента манекен с устройством, испускающим аэрозольные частицы изо рта, перемещался в помещении при четырех условиях: ходьба (пять километров в час), бег трусцой (10 километров в час), бег (15 километров в час) и быстрый бег (20 километров в час). При каждом условии измеряли количество частиц в определенном диапазоне. Исследователи также сравнили результаты с вентиляцией и без нее.

Оказалось, чем выше скорость прохождения, тем меньше становился этот пик. Это связали с увеличением относительной скорости между выдыхаемым воздухом и окружающим воздухом, что способствовало диффузии частиц. Помимо этого, количество аэрозольных частиц в вентилируемых условиях было значительно ниже, чем в невентилируемых условиях.

Так, количество микрочастиц (индекс риска вирусного воздействия) в невентилируемых условиях достигло пика примерно через пять секунд сразу после личной встречи. Среднее время пика в невентилируемых условиях составило 1,33 секунды, а в вентилируемых условиях — 1,38.

В дальнейшем количество микрочастиц уменьшалось. Пиковое количество микрочастиц в невентилируемом помещении составляло 1306 частиц, что превышало пиковое количество 387 частиц в том, где была вентиляция.

Множественные сравнения среднего количества микрочастиц на пике в невентилируемом состоянии с использованием поправки Бонферрони показали, что для объема выдоха 30 литров скорость прохождения пять километров в час имела значительно больший пик, чем скорость прохождения 10, 15 и 20 километров в час. Иными словами, медленнее перемещающийся носитель коронавируса распространяет его эффективнее, чем если движется быстро.

По словам ученых, для снижения риска заражения вирусом можно задержать дыхание рядом с кашляющим или чихающим человеком, соблюдать дистанцию не менее метра, а также не стоять при разговоре на ветру.