Преди повече от половин век в продължение на две години през имението на Уилям Уелс минали 130 пациенти с туберкулоза. Тяхното лечение било едновременно част от експеримент: въздухът, който те издишвали, попадал в специално конструирана система за вентилация и „опушвал” 72 клетки с морски свинчета. Половината от тези зверчета имали късмет: по пътя на смъртоносния въздушен поток в тяхното помещение стояли ултравиолетови лампи. За времето на експеримента сред тях нямало нито едно заболяло животно. Втората група животни Уелс и колегите му оставили беззащитни, и в тази стая от туберкулоза се заразявали примерно по три свинчета месечно. Според изчисленията на изследователите, шест стаи с пациенти доставяли в стаята със свинчетата около 30 „заразни частици” в денонощие.
В известна степен идеята на американския учен не била нова: някога въздухът действително бил смятан за преносител на зарази (оттук например произлиза и названието „малария” на италиански – буквално „лош въздух”). Но след изследването на Джозеф Листер в края на XIX в. във въздуха бил открит истинския виновник – вредна се оказала влагата, издишвана от болните. Медиците въздъхнали и се съсредоточили на защитата от течните капчици.
През 1934 г. Уелс предложил да се върнем към идеята за невидимата зараза. Той изчислил, че дори след като тежките капки се озовават на повърхността, във въздуха могат да остават патогенни частици. Те не можело да бъдат докоснати и било крайно трудно да се разгледат (за целта Уелс пръскал спрей в ярко осветен съд), но те определено съществували – 63-те заразени с туберкулоза морски свинчета станали доказателство за това.
Изследователят бил един от първите, които започнали да измерват
заразността на инфекциозните болести в частиците
И започнал да събира данни за това как именно протича предаването на болестта на нивото на същите тези частици: той оценявал нужното за заразяване количество частици, тяхната концентрация във въздуха и това с каква скорост те се разлетяват, приземяват и изпаряват.
Според изчисленията на Уелс съдбата на издишваните от човека капчици може да продължи по два пътя. Част от тях падат долу, подчинявайки се на законите на класическата механика. Ученият предполагал, че те ще се окажат на разстояние не по-голямо от два метра от болния. Други капчици, по-леки, ще останат да висят във въздуха, стремително губейки вода. Изпарявайки се, те се превръщат в „ядра на капки” – патогенен концентрат – и остават във въздуха много по-дълго. От въздуха в експериментална стая Уелс успял да отдели туберкулозна пръчица дори седмица след като напръскал помещението със спрей.
По средата на експеримента със стаите, пълни с морски свинчета, ученият се разболял от рак, загубил своята подвижност, а след това и разсъдъка си. Уелс умрял, без да дочака публикуването на своето изследване, и дори не бил включен в списъка с неговите автори. Но неговите изчисления са живи в препоръките на СЗО – за безопасна дистанция от потенциалния разпространител на коронавирусната инфекция и до днес се смятат около два метра.
Когато Уелс измервал движението на заразните капчици, той разделил процеса, който ние днес наричаме „въздушно-капков път”, на две: капков и въздушен. Но и до днес, под „въздушно” предаване на инфекцията много хора и дори специалисти подразбират капково или двете едновременно.
Вероятно, една от причините за объркването е в това, че размерът на капките – това е непрекъснат спектър, и досега остава неясно, къде трябва да се постави границата между пълноценните капки и аерозолните частици. Самият Уелс смятал, че тя лежи някъде между 100 и 150 микрометъра. Но от онова време сме се научили да разглеждаме много по-малки капки. На мястото на човешкото око, наблюдаващо прашинките в стъклени съдове, дошли камерите с високочестотно заснемане, а осветяването на частиците вече става с лазерен лъч. Интернет се напълнил със снимки и видеоклипове на кихащи, кашлящи, пеещи и просто дишащи хора. Всички те отделят облак от частици, които Уелс никак не можел да разгледа. И днес границата между капките и частиците аерозол преминава най-често в рамките на 5 микрометъра (въпреки че в някои научни изследвания могат да се срещнат съвсем други цифри, от 1 до 100).
Различните пътища за предаване на вируса предполагат различна тактика за защита. Например, за да се спаси човек от капките, достатъчно е да се отдалечи от източника на инфекция. А от аерозола, както показали опитите на Уелс, не спасяват даже стените. Как именно се предава новата коронавирусна инфекция, с която светът се сблъсква през 2020 г., засега остава неясно. Днес СЗО и националните системи за здравеопазване в целия свят препоръчват миене на ръцете, избягване на контакта с предмети, които могат да носят следи от вируса, и носене на маски. Всичко това ни отправя директно към капковия път на разпространение. Но
споровете за това, може ли новият коронавирус да се предава чрез аерозолните частици, не стихват от април до днес
Всъщност, това съвсем не е лесно да се изясни. В състава на аерозола оживяват далеч не всички вируси: много от тях след изсъхването губят способност да заразят нова жертва. Поради това възможността за предаване по въздушен път за всеки нов патоген се налага да се доказва отново. За вируса на грипа от тип А това направили още през 1941 г., скоро след публикацията на Уелс. Учените поставили клетки с болни и здрави порове в лабиринти с U- и S-образна форма и установили, че, макар капките по такава траектория да не могат да се придвижват, инфекцията между животните все едно се предавала. Но ако провеждането на подобен опит с животни и клетъчни култури да не представлява особена трудност (например, неотдавна се изяснило, че аерозолни частици са способни да заразят със SARS-Cov-2 човешки клетки), то как може да се изясни този въпрос при живи хора?
Тъй като не е прието да се правят подобни експерименти с хора, налага се да се определя пътя на предаване на конкретната инфекция по заобиколни пътища. Например, събирайки проби от въздуха в болници – именно така установили въздушния път на предаване на няколко типа птичи грип и атипичната пневмония. Или може да се анализират отделни епидемични взривове и да се търси какъв тип предаване най-добре ги обяснява. По този начин било окончателно изяснено, че с помощта на аерозолни частици се разпространява болестта морбили – някои пациенти се заразили в клиника, след като тя била напусната от техни предшественици-източници на инфекцията. А през 1977 г. в самолет, който летял над Аляска, се развалила вентилационната система и един-единствен човек заразил с грип 72% от пътниците – това е аргумент в полза на твърдението, че и обикновеният грип се предава с аерозолните частици: обикновените капки не се достигат толкова далеч при дишане.
По отношение на SARS-CoV-2 ние вече разполагаме с аргументи, получени по двата способа. Например в САЩ предизвикал подозрение един от локалните епидемични взривове – инфекцията се разпространила сред членовете на църковен хор. Независимо от това, че всички те си миели ръцете, избягвали физически контакти един с друг и се стараели да се държат на безопасно разстояние, от 60 човека, дошли на репетиция, се разболели 45 – което, по мнението на някои учени, е твърде много за класическия капков път на предаване на заразата.
Известно време преди това в една от болниците в Ухан учените отделили от въздуха вирусна РНК – пряко доказателство за това, че вирусните частици съществуват във вид на аерозол. Впрочем, далеч не всички смятат това за достатъчно сериозен аргумент: малко е да се покаже наличието на вирус, важно е още да се оцени неговата жизнеспособност. По този начин получаването на достоверни данни за това капките с какъв размер пренасят един или друг вирус, е доста трудно. Вероятно, именно поради това различните здравни системи могат да рисуват различни картини на разпространението на един и същ патоген. Например, за сезонния грип, независимо от всички аргументи, въздушният път на предаване до момента не е официално признат. По отношение на птичия грип или MERS препоръките се разминават: СЗО смята за доминиращ капковия път, а американските Центрове за профилактика и контрол на заболяванията – въздушния. А за новия коронавирус препоръките в целия свят са единодушни: работата е в капките.
Но това, може би, скоро ще се промени: неотдавна 239 учени предложили на СЗО да признае, че
въздушният път на разпространение е възможен и при SARS-CoV-2
„Доказателствата за това, че COVID-19 се предава с микроскопичните капчици, действително са недостатъчно - писали учените, - но те са недостатъчно и за предаването на вируса чрез едрите капки или чрез замърсени предмети”. В същото време, според учените, обновяването на препоръките може до голяма степен да „укроти” епидемията и да спаси живота на много хора.
Но да се промени нещо в препоръките на СЗО далеч не е толкова лесно, както се вижда дори по това как организацията реагира на продължаващата коронавирусна пандемия. Например препоръките за носене на маски на обществени места за всички, включително и за тези, които се чувстват здрави, организацията оповестила чак на 6 юни. До този момент в много страни носенето на маски вече било задължително от над три месеца.
Друг пример – възможността за разпространение на вируса от безсимптомни носители. Първите сведения за това, че такова предаване е възможно, се появили в СЗО още в началото на април. Но до началото на юни организацията отказвала да признае такъв път на предаване на заразата, твърдейки, че не е ясно, какъв е неговия принос в разпространението на инфекцията. Сега на сайта на СЗО пише, че безсимптомното разпространение е теоретично възможно, но от това не бива да се правят никакви изводи и допълнителни препоръки. В същото време, съществуването на безсимптомни разпространители би могло да стане още един важен аргумент в полза на аерозолното предаване на коронавируса, тъй като такива хора не кашлят и не кихат.
СЗО има своя причина да бъде предпазлива в своите препоръки. Официалното признаване на аерозолния път на разпространение не е обикновена формалност, а важно решение, което влече след себе си кардинално преустройство на системите за профилактика и лечение на болестта.
Първо, в такъв случай ще се наложи да преразгледаме нашите представи за безопасната дистанция. Всъщност, дори двуметровата „бариера на Уелс” отдавна вече е остаряла: съвременни изследвания показват, че кихането и кашлицата позволяват на капките да прелитат 7-8 метра. Какво да говорим за аерозолите! Отчитайки, че тяхното разпространение зависи пряко от аеродинамиката, не е възможно да се изчисли на какви дистанции могат да се разпространяват те.
Означава ли това, че от едва станалите ни привични 1,5-2 метра социално отговорна дистанция ще се наложи да преминем на десетина метра?
Второ, признаването на аерозолния път на предаване на коронавирусната инфекция ще наложи преразглеждане на мерките за безопасност, които предприемат болниците. В случая с морбили и други болести, за които е потвърдена висока заразност и въздушен път на предаване, болните се настаняват в специално организирани палати с по-ниско налягане на въздуха, отколкото навън, което пречи на заразения въздух да излиза и да изнася със себе си инфектирани капки. Пациентите в такива палати лежат поединично, а персоналът общува с тях само с респиратори. Опитите да се реорганизират болниците в целия свят, за да съответстват на този стандарт, в условията на продължаваща пандемия могат да доведат до колапс.
Накрая, главният метод за защита от аерозолния път на разпространение на инфекцията трябва да стане не миенето на ръцете и носенето на маски, а интензивното проветряване, ултравиолетовите лампи, вградени във вентилационните системи, и респиратори за тези, които искат да се спасят с по-голяма сигурност. Възможно ли е да се организира всичко това във всички детски градини, училища, офиси и ресторанти, които вече работят в повечето страни след отмяна на карантината – този въпрос няма отговор.
Ивелин ПЕНКОВ
