Μετάλλαξη "Ο" - Τι πρέπει να προσέξετε για να μην κολλήσετε κορονοϊό: Πέντε Επιστήμονες προτείνουν Πρακτικές Οδηγίες

Πέντε επιστήμονες προτείνουν πρακτικές οδηγίες για την ελαχιστοποίηση του κινδύνου μόλυνσης από αερομεταφερόμενες νόσους.

Το κείμενο είναι των: Μ. ΓκαβαΪσές, καθηγητής, μηχανική των ρευστών, City, University of London, UK/ Γ. Νυκτέρη, PhD, μεταδιδακτορική ερευνήτρια, City, University of London, UK/ Γ. Μπεργελές, ομότιμος καθηγητής, μηχανική των ρευστών, ΕΜΠ/ Ι. Κοτσιώνη, PhD, δημόσια υγεία, ΑμΚΕ Συν-ειρμός/ Γ. Γεροτζιάφας, καθηγητής, αιματολογία, Sorbonne University, France. Δημοσιεύτηκε στο NEWS24/7

 

Σύμφωνα με τον ΠΟΥ, από την αρχή της πανδημίας, η covid-19 έχει οδηγήσει σε περισσότερους από 5,2 εκ. επιβεβαιωμένους θανάτους. Κατά τη διάρκεια των προηγούμενων κυμάτων της πανδημίας, εφαρμόστηκαν αυστηρά οριζόντια μέτρα, όπως τα lockdown, το κλείσιμο της εστίασης, των εμπορικών μαγαζιών και των σχολείων, με σκοπό τη μείωση των κοινωνικών επαφών και τη συνεπαγόμενη μείωση της διασποράς στην κοινότητα.

Τα μέτρα αυτά πράγματι είχαν ως αποτέλεσμα τη μείωση των νέων ημερήσιων μολύνσεων, αλλά και δραματικές επιπτώσεις στην κοινωνικοοικονομική δραστηριότητα, την ψυχική υγεία των πολιτών και την αύξηση των ανισοτήτων. Δυστυχώς, το τέλος της πανδημίας δεν μπορεί να προβλεφθεί, αφού ένα νέο φονικό κύμα χτυπά πολλές Ευρωπαϊκές χώρες, και ειδικά αυτές με την μικρότερη εμβολιαστική κάλυψη, συμπεριλαμβανομένης και της Ελλάδας. Καινούργιες μεταλλάξεις, όπως η λεγόμενη Όμικρον, εγείρουν ανησυχίες ως προς την πιθανότητα αυξημένης μεταδοτικότητας και αντίστασης στην αποτελεσματικότητα των εμβολίων.

Με βάση τα νέα δεδομένα, οι κοινωνίες έχουν να αντιμετωπίσουν το ακόλουθο ερώτημα:

Πως μπορεί να περιοριστεί η εξάπλωση της διασποράς του ιού διατηρώντας «ανοιχτή» την κοινωνική ζωή και οικονομική δραστηριότητα;

Αρκετές χώρες, συμπεριλαμβανομένης και της Ελλάδας, απαντούν σε αυτό το ερώτημα υιοθετώντας πολιτικές που από τη μία περιορίζουν ή αποκλείουν τους ανεμβολίαστους πολίτες από κοινωνικές δραστηριότητες και από την άλλη διατηρούν ως προνόμιο την πλήρως ελεύθερη μετακίνηση/συναναστροφή των εμβολιασμένων πολιτών.

Στόχος των μέτρων αυτών είναι κυρίως η προαγωγή του εμβολιασμού, ο οποίος με βάση όλα τα δεδομένα, αποτελεί την αιχμή του δόρατος στη διαχείριση της πανδημίας, αφού τα εμβόλια προστατεύουν από τη σοβαρή νόσηση και το θάνατο, και ταυτόχρονα μειώνουν την πιθανότητα μετάδοσης της νόσου κατά τους πρώτους μήνες μετά τον ΕΜΒΟΛΙΑΣΜΟ.

Ταυτόχρονα, οι ειδικοί της δημόσιας υγείας φαίνεται να συμφωνούν πώς πρέπει να λαμβάνονται μέτρα περιορισμού των κοινωνικών επαφών και του συνωστισμού. Συμφωνούν ακόμη στο εξής: τα μέτρα αυτά λειτουργούν ως μέσο μείωσης της διασποράς του ιού στην κοινότητα ανεξάρτητα από το ποσοστό της εμβολιαστικής κάλυψης.

Πώς μπορούν λοιπόν οι πολίτες (είτε είναι εμβολιασμένοι είτε όχι) να προσαρμόσουν καθημερινές τους συνήθειες ώστε να μειώσουν το κίνδυνο έκθεσής τους αλλά και τον κίνδυνο να μεταδώσουν τον ιό εν αγνοία τους;

Το άρθρο αυτό απαντάει στην ερώτηση και δίνει πληροφορίες για πως μεταδίδεται ο ιός. Περιγράφεται ο φυσικός μηχανισμός της αερο-μεταδιδόμενης διασποράς του ιού, για να καταλάβει ο αναγνώστης τι συμβαίνει στους κλειστούς χώρους.

 

Εξωτερικοί Χώροι και η απόσταση των 2 μέτρων

Κατά την εκπνοή, ένα μεγάλο πλήθος εκπνεόμενων σταγονιδίων σάλιου, με εύρος μεγεθών σταγονιδίων από 0.1 μm έως 1-2 mm είναι φορείς του ιού, καθώς περιέχουν τα λιπίδια και λοιπά στερεά συστατικά της εκπνοής. Περισσότερο από το 95% αυτών έχει διάμετρο μικρότερη από 5 μm.

Ο όρος aerosol χρησιμοποιείται για να περιγράψει την κίνηση των μικροσκοπικών αυτών σωματιδίων στον αέρα. Ο γνωστός κανόνας των 6 ft (2 m), ο οποίος υπάρχει από την εποχή της Ισπανικής γρίπης, βασίζεται στην επιβεβαιωμένη διαπίστωση της τροχιάς των σταγόνων μεγέθους πάνω από 100 μm που εκπέμπονται κατά τις πιο βίαιες διαδικασίες εκπνοής, όπως π.χ. το φτάρνισμα, και οι οποίες διανύουν απόσταση περίπου 2m και πλέον πριν καταλήξουν στο έδαφος.

Σε εξωτερικούς χώρους τα aerosols μεταφέρονται/απομακρύνονται από έστω και ανεπαίσθητο ρεύμα αέρα. Συνεπώς, σε εξωτερικούς χώρους, κρατώντας μια σχετική απόσταση από τους συνομιλητές μας, και με χρήση μάσκας που κατακρατά τα μεγαλύτερα σωματίδια που είναι ‘κινητικά αδρανή’ στην κίνηση του αέρα σε κοντινές αποστάσεις, μπορούμε να προστατευτούμε και να προστατεύσουμε.

Η ‘γνώση’ αυτή αποτελεί πλέον βασική παράμετρο στις οδηγίες που έχουν δωθεί στον πληθυσμό , αφού είτε κρατώντας την απόσταση των 2 μέτρων, είτε φορώντας μάσκες προσώπου, μειώνεται σημαντικά η ‘ακαριαία’ μετάδοση του ιού από τα μεγάλα σωματίδια.

 

Εσωτερικοί Χώροι

Σε αντίθεση με τα μεγαλύτερα σταγονίδια, τα aerosol, λόγω του μικρού τους μεγέθους, παραμένουν αιωρούμενα στον αέρα για ώρες/ημέρες. Παρόλο που ο χρόνος μίξης των aerosols σε κλειστούς χώρους εξαρτάται από το μέγεθος του χώρου, τα πιθανά ρεύματα αέρα, τη θερμοκρασία, την υγρασία και το μέγεθος των σταγονιδίων, στην πράξη ο χρόνος αυτός είναι της τάξης των μερικών λεπτών της ώρας.

Συνεπώς, κάθε κλειστός χώρος αποκτά μετά από σύντομο χρονικό διάστημα μία σχετικά ομοιόμορφη διασπορά των σταγονιδίων. Πλέον όχι μόνο έχει διαπιστωθεί ο κυρίαρχος ρόλος της αερογενούς μετάδοσης του SARS COV-2, αλλά από τον Μάιο του 2021 έχει συμπεριληφθεί στις σχετικές οδηγίες του ΠΟΥ, του αμερικανικού CDC και του Ευρωπαϊκού ECDC.

Η γενική διαπίστωση είναι ότι για να μειωθεί η διασπορά του ιού στην κοινότητα, θα πρέπει να ληφθούν μέτρα για την αντιμετώπιση της αερο-μεταδιδόμενης διασποράς των aerosols σε κλειστούς χώρους.

Ένα απλοϊκό παράδειγμα για να κατανοήσουμε τη συμπεριφορά των σταγονιδίων αυτών, είναι η παρομοίωση με τα σωματίδια του καπνού από το κάπνισμα.

Όλοι θυμόμαστε την εποχή που το κάπνισμα επιτρεπόταν σε εσωτερικούς χώρους, π.χ. σε μπαρ και εστιατόρια. Ανάλογα με τον αριθμό των καπνιζόντων, το μέγεθος του χώρου και τον εξαερισμό, συχνά οι μικροί χώροι – σε λίγα μόλις λεπτά της ώρας - γέμιζαν κάπνα. Ο καπνός γινόταν αντιληπτός από όλους, ανεξάρτητα από την εγγύτητα με τους καπνιστές.

Όλοι έχουμε επίσης εμπειρία από την οσμή της κάπνας στα ρούχα μετά από παραμονή σε κλειστούς χώρους. Ο γνωστός όρος ‘παθητικός καπνιστής’ είναι επίσης αρκετά διαδεδομένος, αφού περιγράφει τις επιπλοκές στην υγεία ανθρώπων που ενώ οι ίδιοι δεν κάπνιζαν, είχαν εισπνεύσει και άρα εκτεθεί για μεγάλα χρονικά διαστήματα στα αιωρούμενα σωματίδια καπνού σε κλειστούς χώρους.

Η αναλογία του παραδείγματος αυτού με τα σωματίδια του ιού είναι πολύ απλή, αφού και τα δύο μετακινούνται, αναμειγνύονται και εισπνέονται με ακριβώς τον ίδιο φυσικό μηχανισμό. Η μοναδική διαφορά είναι ότι ενώ τα σωματίδια του καπνού γίνονται αντιληπτά από τις κοινές αισθήσεις (π.χ. όραση, όσφρηση), τα σταγονίδια-φορείς του ιού δεν αφήνουν κανένα ίχνος στις αισθήσεις μας.

Σε μια πιο επιστημονική περιγραφή της διαδικασίας εισπνοής και της πιθανής μόλυνσης, τα σχετικά μαθηματικά μοντέλα υπολογίζουν καταρχήν τη συγκέντρωση των σταγονιδίων σε κλειστούς χώρους και του ιικού φορτίου που φέρουν, ως συνάρτηση του χρόνου, του αριθμού των ανθρώπων που φέρουν τον ιό, της χρήσης του χώρου σε σχέση με την κυρίαρχη διαδικασία εκπνοής (π.χ. απλή αναπνοή, χαμηλής έντασης ομιλία, τραγούδι, δυνατή εκπνοή ή ομιλία) και του εξαερισμού του χώρου.

Σε μια πρόσφατη μελέτη, το ιικό φορτίο έχει ποσοτικοποιηθεί ως ο αριθμός RNA copies/cm3. Ο αριθμός αυτός διαφέρει σημαντικά στα δείγματα SARS-CoV-2 των ασθενών. Οι μέγιστες τιμές είναι της τάξης RNA copis/cm3, ενώ οι μέσες τιμές 105–106 RNA copies/cm3. Η κατανομή του φορτίου στα σταγονίδια δεν είναι γνωστή. Επιπλέον, σαφής συσχέτιση της ποσότητας του ιικού φορτίου που χρειάζεται για να προκληθεί μόλυνση δεν υπάρχει, αφού αυτό είναι διαφορετικό από άνθρωπο σε άνθρωπο, διαφορετικό ανάλογα με τις μεταλλάξεις του ιού και με διαφορετική απόκριση στην ανοσία που προκαλεί το εμβόλιο σε κάθε άνθρωπο.

Παρά τις διαφορές που περιγράφονται παραπάνω γνωρίζουμε πλέον ότι η μείωση των εισπνεόμενων σωματιδίων οδηγεί κατά μέσο όρο και σε μείωση της πιθανότητας νόσησης. Η γνώση αυτή μας επιτρέπει να βγάλουμε κάποια βασικά συμπεράσματα σχετικά με τους τρόπους που μπορεί να μειωθεί η συγκέντρωση των aerosols σε κλειστούς χώρους με συνέπεια τη μείωση των πιθανοτήτων μόλυνσης από τον ιό.

Οι τρόποι αυτοί περιγράφονται παρακάτω και μπορούν να εφαρμοστούν άμεσα από όλους, εμβολιασμένους και ανεμβολίαστους, μεμονωμένα και συλλογικά, ώστε να μειωθεί η περαιτέρω διάδοση του ιού.

 

(Α) Εξαερισμός του Χώρου

Ο παράγοντας αυτός παίζει τον πλέον σημαντικό ρόλο στην ‘ποιότητα’ του εισπνεόμενου αέρα.

Ο αέρας κάθε εσωτερικού χώρου θα πρέπει να ανανεώνεται με φρέσκο εξωτερικό αέρα. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί κρατώντας τα παράθυρα ανοιχτά και χρησιμοποιώντας ανεμιστήρες ώστε να καθοδηγείται η κίνηση του αέρα και να υπάρχει υποβοηθούμενη ανακύκλωση.

Για να έχει σημαντική επίδραση στον καθαρισμό των παθογόνων σωματιδίων, θα πρέπει ο όγκος του εισερχόμενου φρέσκου αέρα ανά ώρα, να είναι τουλάχιστον ίσως με τον όγκο του χώρου. Αξίζει να σημειωθεί ότι: (i) ότι τα air-condition δεν φέρνουν καθαρό αέρα, (ii) συσκευές που φιλτράρουν τον αέρα συνήθως δεν κατακρατούν τα περισσότερα σταγονίδια του μεγέθους των aerosols και (iii) χώροι που δεν αερίζονται κατακρατούν στον αέρα και τα σταγονίδια των προηγούμενων ημερών, και άρα υπάρχει πολλαπλασιαστική συσσώρευση παθογόνων σταγονιδίων.

 

(Β) Πλήθος Ατόμων

Ο αριθμός των ατόμων που συνευρίσκονται θα πρέπει να είναι τόσος ώστε να ελαχιστοποιηθεί η στατιστική πιθανότητα να υπάρχει φορέας. Ξεκινώντας με δεδομένο το μέσο εβδομαδιαίο ποσοστό θετικότητας στα covid-19 τεστ, μπορεί κανείς να εκτιμήσει κατ’ αναλογία τον αριθμό των πιθανών φορέων σε ένα οποιοδήποτε συνολικό αριθμό ανθρώπων, αφού ο μεγάλος αριθμός των τεστ, που ξεπερνάει το 1εκ. ανά εβδομάδα, μπορεί να θεωρηθεί ως στατιστικά αντιπροσωπευτικός της θετικότητας σε όλη την κοινότητα.

Εάν η θετικότητα σε μια χρονική περίοδο εκτιμάται στο 2%, σε κάθε χώρο με 50 ανθρώπους θα υπάρχει κατά μέσο όρο 1 φορέας.

Προφανώς, όσο περισσότερα άτομα βρίσκονται σε ένα χώρο, τόσο πιθανότερο να συνευρεθούμε με κάποιο φορέα του ιού. Επί παραδείγματι, εάν η θετικότητα σε μια χρονική περίοδο εκτιμάται στο 2%, σε κάθε χώρο με 50 ανθρώπους θα υπάρχει κατά μέσο όρο 1 φορέας, ενώ εύκολα θα μπορούσε ο αριθμός των φορέων να αυξηθεί στους 3, υποθέτοντας μια κανονική κατανομή στην τυχαιότητα της μετακίνησης και παρουσίας των φορέων του ιού.

Γίνεται εύκολα κατανοητό ότι σε περιόδους έξαρσης της επιδημίας, η συνεύρεση με κάποιον φορέα είναι πάρα πολύ πιθανή και ευθέως ανάλογη της θετικότητας των καταμετρούμενων τεστ.

 

(Γ) Δραστηριότητα και Χρόνος Παραμονής στο Χώρο

Εκπνοή
Εκπνέουμε περίπου 450 λίτρα αέρα/ώρα. Ο αριθμός των εκπνεόμενων σταγονιδίων είναι σε τάξη μεγέθους (10-1000)10 ανά λίτρο εκπνεομένου αέρα. Όμως υπάρχουν μεγάλες διαφορές στον αριθμό τους ανάλογα με τον τρόπο εκπνοής. Π.χ. η δυνατή ομιλία, τραγούδι11 κ.λ.π. οδηγεί έως και τάξη μεγέθους 100 φορές περισσότερα σωματίδια από την αναπνοή.

Ως συνέπεια αυτού, η συγκέντρωση ιικού φορτίου είναι κατά τεκμήριο μικρότερη σε ένα χώρο, όπου οι συνευρισκόμενοι δεν συνομιλούν (π.χ θέατρο), από ότι σε ένα χώρο με δυνατή μουσική, όπου για να ακουστεί κανείς θα πρέπει να μιλάει δυνατά. Κατ’ αναλογία, και σε χώρους όπου υπάρχει συνεχής δυνατή ομιλία (π.χ. καθηγητής) ή ψαλμωδία (π.χ. εκκλησία), ή στο θέατρο (π.χ. ηθοποιός) η μετάδοση είναι πολλές φορές πιθανότερη εάν ο ομιλητής είναι φορέας.

Στο τέλος μιας εργάσιμης ημέρας 8 ωρών, οι παρευρισκόμενοι θα εισπνέουν 64 φορές περισσότερα παθογόνα σωματίδια από ότι στο τέλος της 1ης ώρας εργασίας.

 

Εισπνοή
Εισπνέουμε ίδιο όγκο αέρα με αυτόν της εκπνοής. Όμως, η συσσώρευση σωματιδίων στο χώρο από τον οποίο εισπνέουμε αυξάνει σταδιακά, και ανάλογα με τον αριθμό των παρευρισκόμενων φορέων του ιού. Ξεκινώντας από έναν καθαρό χώρο με καθόλου σωματίδια, η ποσότητα των εισπνεόμενων σταγόνων-φορέων του ιού είναι ανάλογη του τετραγώνου του χρόνου εκπνοής των φορέων του ιού στον ίδιο κλειστό χώρο.

Π.χ. στο τέλος μιας εργάσιμης ημέρας 8 ωρών, οι παρευρισκόμενοι θα εισπνέουν 64 φορές περισσότερα παθογόνα σωματίδια από ότι στο τέλος της 1ης ώρας εργασίας. Εάν ο χώρος φιλοξενεί ‘ομιλητικούς’ παρευρισκόμενους, ο αριθμός των εισπνεόμενων σταγονιδίων θα είναι από 10 έως 100 φορές μεγαλύτερος στην ίδια χρονική διάρκεια με ένα χώρο αμίλητων ή χαμηλόφωνων παρευρισκόμενων.

Σε σχέση με το μέγεθος του χώρου, τα aerosol καταλαμβάνουν το χώρο σχετικά ομοιόμορφα, και άρα η συγκέντρωση τους είναι αντιστρόφως ανάλογη του συνολικού όγκου του χώρου. Σε συνδυασμό με το δεδομένο μέσο όγκο εισπνοής-εκπνοής, μπορεί εύκολα να εκτιμηθεί το ποσοστό του εισπνεόμενου αέρα που έχουν ήδη εκπνεύσει οι παρευρισκόμενοι, και άρα και ο αριθμός των πιθανών εισπνεόμενων σταγονιδίων με ιό. Π.χ. η συνεύρεση με ένα φορέα του ιού σε ένα δωμάτιο σπιτιού 10m2 (~30m3), οδηγεί σε 10 φορές περισσότερα εισπνεόμενα σωματίδια σε σχέση με ένα χώρο 100m2 (~300m3).

Συνδυάζοντας τα παραπάνω δεδομένα, σε ένα δωμάτιο σπιτιού 10m2, σε μια διάρκεια παρέας 2 ωρών, ο μέσος αριθμός εισπνεόμενων παθογόνων σταγονιδίων από τους υγιείς παρευρισκόμενους που εκπνέονται από έναν και μόνο φορέα του ιού που μιλάει δυνατά, είναι της τάξης μεγέθους 100,000, ενώ σε έναν χώρο με δεκαπλάσιο όγκο, είναι 10,000 και σε ένα σινεμά 200m2 όπου δεν συνομιλούν οι θεατές, είναι 1000. Από αυτά, το ένα τέταρτο θα τα έχουν εισπνεύσει στο τέλος της πρώτης ώρας, και τα τρία τέταρτα στο τέλος της δεύτερης.

Είναι κομβικής σημασίας να δοθούν οδηγίες και να γίνουν οι αναγκαίες τεχνικές παρεμβάσεις ώστε να ενισχυθεί ο φυσικός αερισμός στους δημόσιους χώρους δημιουργώντας ρεύμα στο χώρο.

Τα παραπάνω παραδείγματα καταδεικνύουν τις μεγάλες διακυμάνσεις της διασποράς των aerosols σε κλειστούς χώρους και άρα και του σχετικού ρίσκου μόλυνσης όταν αυτοί χρησιμοποιούνται από πολλούς ανθρώπους.

Είναι λοιπόν κομβικής σημασίας να δοθούν οδηγίες και να γίνουν οι αναγκαίες τεχνικές παρεμβάσεις ώστε να ενισχυθεί ο φυσικός αερισμός στους δημόσιους χώρους δημιουργώντας ρεύμα στο χώρο (π.χ. με χρήση ανεμιστήρων), όπως τα ΜΜΜ, τα δημόσια κτήρια, τα σχολεία, οι εκκλησίες και οι χώροι εργασίας,.

Επιπλέον, θα πρέπει να καταβληθεί κάθε προσπάθεια από όλους η κοινωνικοποίηση να γίνεται σε ανοιχτούς/εξωτερικούς χώρους με χρήση μάσκας (όπου υπάρχει μικρή απόσταση μεταξύ των συνομιλητών), να μειωθούν οι συγκεντρώσεις σε κλειστούς χώρους, και να αποφεύγονται υπόγεια και γενικά ανεπαρκώς αεριζόμενοι χώροι.

Τέλος, η διάρκεια παραμονής σε κλειστούς χώρους θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν συντομότερη.

Κλείνοντας, θα πρέπει να γίνει και μία ακόμα επισήμανση. Υπάρχει ένας πολύ μεγάλος αριθμός ανεμβολίαστων πολιτών που αποκλείεται από τις κοινωνικές εκδηλώσεις. Αυτό ωθεί την κοινωνικοποίησή τους ως επί το πλείστον στα σπίτια, δηλαδή σε χώρους ακόμη μικρότερους, και άρα αυξάνει την πιθανότητα μετάδοσης του ιού.

Σε ότι αφορά τους εμβολιασμένους πολίτες, το μήνυμα που παίρνουν δεν είναι ορθό: Δεν είναι ασφαλής η συνεύρεση των εμβολιασμένων σε κλειστούς χώρους, αφού μέσω της παρουσίας εμβολιασμένων φορέων του ιού στο χώρο, οδηγούμαστε και πάλι σε πιθανή ΜΕΤΑΔΟΣΗ της ΛΟΙΜΩΞΗΣ.

 

Φωτογραφία: Ζευγάρι με μάσκες στην Ακρόπολη. (AP Photo/Thanassis Stavrakis) AP

Πηγή: Μ. ΓκαβαΪσές (καθηγητής, μηχανική των ρευστών, City, University of London, UK) , Γ. Νυκτέρης (PhD, μεταδιδακτορική ερευνήτρια, City, University of London, UK) , Γ. Μπεργελές  (ομότιμος καθηγητής, μηχανική των ρευστών, ΕΜΠ) , Ι. Κοτσιώνης (PhD, δημόσια υγεία, ΑμΚΕ Συν-ειρμός) , Γ. Γεροτζιάφας, (καθηγητής, αιματολογία, Sorbonne University, France) -  NEWS24/7