Багато людей, бачу, зітхають з полегшенням, – а я не знаю, чому. Епідемічна крива має відносно передбачуваний підйом, і як тільки досягне піку, можна спрогнозувати і зворотне зниження. У нас є надійні дані про спалахи в Китаї та Італії, які показують, що зворотна сторона кривої смертності знижується повільніше, а смертність зберігається протягом кількох місяців.
Ерін Бромідж, імунолог, доцент Массачусетського університету в Дартмуті
Я розумію причини відновлення економіки; але я вже говорив: якщо ви не розв’яжете проблему біології, економіка не відновиться.
Є дуже мало держав, які демонструють стійке зниження кількості нових випадків інфікування. Реально станом на 3 травня у більшості з них ця кількість збільшувалася, але вони все ж пом'якшували карантинні заходи.
Отже, ми збираємося підлити оливи у вогонь вірусу. Це станеться, подобається мені це чи ні, тому моя мета тут – спробувати застерегти вас від ситуацій високого ризику.
Де ж люди захворюють?
Ми знаємо, що більшість людей заражаються у своєму власному будинку. Хтось зі сім'ї заражається вірусом у колективах назовні й приносить його в дім, де постійний контакт між членами сім'ї призводить і до їхнього зараження.
Але де ж люди заражаються цією інфекцією в колективах? Я регулярно чую, як усі нарікають на продуктові магазини, роверистів, неуважних бігунів, що не носять маски... Невже це дійсно небезпечні місця? Ну, скажімо так, – не надто. Дозвольте мені пояснити.
Для того, щоби заразитися, вам треба експонуватися інфекційною дозою вірусу; на підставі досліджень інфекційних доз інших коронавірусів відомо, що для поширення інфекції достатньо доволі незначної дози. Деякі експерти вважають, що для цього потрібно лише 1000 інфекційних вірусних частинок SARS-CoV2 ([1], [2]). Це все, зверніть увагу, ще має бути визначено експериментально, але ми можемо використовувати цю кількість, щоби продемонструвати, як може відбутися зараження. Інфекція може статися внаслідок тисячі інфекційних вірусних частинок, які ви отримали на одному вдиху або один раз потерши очі – або через десять вдихів по сто вірусних частинок за вдих – або сто вдихів по десять вірусних частинок. Кожен із цих варіантів може призвести до зараження.
Скільки вірусів викидається в навколишнє середовище?
Приміщення ванни: тут багато доторкових поверхонь, клямки, крани, двері кабінок. Ризик передачі інфекції такими фомітами в цьому середовищі може бути високим. Ми досі не знаємо, чи в калі хворої людини є інфекційний матеріал, чи тільки фрагментований вірус – але знаємо, що змив унітазу дійсно розпорошує багато крапель. Ставтеся до громадських туалетів з особливою обережністю (поверхні і повітря), доки ми не дізнаємося більше про ризик.
Кашель: один акт кашлю випускає близько 3 тисяч крапельок, що розлітаються зі швидкістю 90 км/год. Більшість крапельок є великими і швидко опадають (гравітація), але значна кількість протягом кількох секунд залишається в повітрі і може переміщатися в кімнаті.
Пчихання: один пчих випускає близько 30 тисяч крапель, причому вони летять зі швидкістю до 320 км/год. Більшість крапель є маленькими і переміщаються на великі відстані (легко перетинають кімнату).
Якщо людина заражена, то крапельки при кашлі або пчиханні можуть містити до двохсот мільйонів (200 000 000) вірусних частинок, які розсіюються в навколишньому середовищі.
Дихання: один видих випускає 50–5000 крапель. Більшість цих крапель мають низьку швидкість і швидко опадають на землю. Ще менше крапель виділяється при диханні носом. Важливо відзначити, що через слабку силу видиху при диханні вірусні частинки з нижніх дихальних ділянок не виводяться.
Тому, на відміну від пчихання і кашлю, коли випускається величезна кількість вірусного матеріалу, його концентрація в краплинах при диханні значно менша. Ми ще не маємо досліджень їхньої кількості для SARS-CoV2, але щоби зорієнтуватися, можемо взяти результати для грипу. Дослідження показали, що людина, інфікована грипом, може виділяти до 33 інфекційних вірусних частинок в хвилину. Щоби спростити математику, я візьму 20.
Запам'ятайте цю формулу: зараження = експозиція вірусу × час
Якщо людина кашляє або пчихає, ці 200 мільйонів вірусних частинок розлітаються повсюдно. Деякі віруси висять у повітрі, деякі потрапляють на поверхню, більшість із них падає на землю. Отже, якщо ви перебуваєте віч-на-віч з людиною, розмовляєте з нею, і ця людина пчихає або кашляє просто на вас, то доволі легко зрозуміти, як можна вдихнути тисячу вірусних частинок і заразитися.
Але навіть якщо цей кашель або чхання не були спрямовані на вас, деякі заражені краплі – найменші з найменших – можуть висіти в повітрі протягом кількох хвилин, заповнюючи кожен куточок невеликої кімнати інфекційними вірусними частинками. Все, що вам потрібно зробити, щоб отримати потенційно достатню для зараження кількість вірусу – це увійти в цю кімнату через кілька хвилин після кашлю/пчихання і зробити кілька вдихів.
Однак просто при диханні, коли в навколишнє середовище потрапляє 20 вірусних частинок в хвилину, то – навіть коли кожна з них опиниться у ваших легенях (що дуже малоймовірно) – щоб набратися необхідних 1000 вірусних частинок, вам потрібно 50 хвилин.
При розмові виділення дихальних крапель збільшується приблизно в 10 разів, тобто це приблизно 200 вірусних частинок в хвилину. Знову ж таки, якщо припустити, що кожен вірус вдихається, то треба приблизно 5 хвилин розмови віч-на-віч, щоб дістати необхідну дозу.
Формула "вірусна експозиція × час" лежить в основі відстеження контактів. Той, з ким ви проводите більше 10 хвилин віч-на-віч, – потенційно може бути заражений. Той, хто ділить з вами простір (скажімо, офіс) протягом тривалого періоду часу, – потенційно заражений. Саме тому вкрай важливо, щоби люди з симптомами хвороби залишалися вдома. Їхні пчихання і кашель викидають назовні стільки вірусів, що можуть заразити цілу кімнату людей.
Яка роль безсимптомних людей у поширенні вірусу?
Хворі з симптомами – це не єдиний спосіб поширення вірусу. Ми знаємо, що джерело як мінімум 44% всіх заражень (і більшості в колективах) – це люди без будь-яких симптомів (безсимптомні або передсимптомні). Вони можуть поширювати вірус у довкілля протягом навіть п'яти днів, перш ніж почнуть проявлятися симптоми.
Інфекційні люди з'являються в будь-якому віці, і всі вони викидають різну кількість вірусу. На рисунку показано, що незалежно від віку (вісь x), людина може мати мало або багато вірусу (вісь y).
Кількість вірусу, який поширює інфікована особа, змінюється протягом часу інфекції і відрізняється від людини до людини. Вірусна концентрація зазвичай наростає до моменту, коли у людини з'являються симптоми захворювання. Тому безпосередньо перед появою симптомів вона випускає в довкілля найбільшу кількість вірусів. Цікаво, що за 99% вірусного навантаження, яке потенційно може бути випущено в довкілля, відповідальні, як вказують дані, лише 20% інфікованих людей ([3]).
Отож, перейдімо тепер до суті справи. Де ж, у світлі нових знань, знаходиться персональна небезпека?
Коли ви думаєте про великі кластери спалахів, які з них приходять на думку? Більшість людей скажуть, що це круїзні лайнери. Але вони помиляються. Корабельні спалахи (хоча були і такі) в список найбільших 50 спалахів на нинішній день не потрапляють.
Оминаючи жахливі спалахи в будинках для літніх людей, ми виявимо, що найбільші спалахи відбуваються в тюрмах, на релігійних церемоніях і на праці: в м'ясокомбінаті чи колл-центрі. Будь-який закритий, з поганою циркуляцією повітря і високою щільністю людей простір породжує проблеми.
Деякі з найбільших суперрозповсюджень – це:
• Пакування м'яса: на м'ясопереробних підприємствах щільно скупчені працівники мусять спілкуватися один з одним під оглушливі барабани промислового обладнання у просторі холодильної камери, що зберігає вірус. На даний час такі спалахи захворювання у США були в 115 локаціях у 23 штатах, інфіковано більше 5 тисяч робітників, а 20 померли. ([4])
• Весілля, похорони, уродини: 10% випадків первинних заражень.
• Бізнес-мережі: ділове спілкування віч-на-віч, як, наприклад, Біогенівська конференція в Бостоні наприкінці лютого.
Гляньмо, що може статися, коли ми, після закінчення карантину, повертаємося на роботу або йдемо в ресторан.
Ресторани: певне реально велике епідеміологічне розслідування чітко продемонструвало ефект одного безсимптомного носія в ресторанному просторі (див. рис.). Заражена людина (А1) сиділа за столом і вечеряла з 9 друзями. Вечеря тривала годину-півтори. Під час цього віктування безсимптомний носій у процесі дихання виділяв в повітря незначну кількість вірусу. Повітряний потік (з різних вентиляційних отворів ресторану) йшов справа наліво. Приблизно 50% людей, що сиділи за столом інфікованої людини, захворіли протягом наступних 7 днів. На сусідньому за напрямком потоку столі заразилися 75% людей. Заразилося навіть 2 з 7 людей з протилежного від потоку столі (як вважають, це сталося через турбулентність потоку повітря). Ніхто за столиками Е і F не заразився – вони були поза основним потоком повітря від кондиціонера. ([5])
Місце праці: ще один яскравий приклад – спалах хвороби в колл-центрі (див. рис.). Єдиний заражений співробітник прийшов працювати на 11-й поверх будівлі. На цьому поверсі працювали 216 осіб. Протягом тижня 94 з цих людей заразилися (43,5%: забарвлені в блакитне крісла на рисунку). 92 з цих 94 людей захворіли (тільки 2 залишилися безсимптомними). Зверніть увагу, що інфікований переважно один бік офісу, водночас на іншому боці є дуже мало інфікованих людей. Правда, точно невідомо, яка кількість людей була інфікована респіраторно, а яка – через фоміти (клямки, кулери з водою, кнопки ліфта тощо). Цей приклад підкреслює, що перебування в замкнутому просторі, спільне дихання тим самим повітрям протягом тривалого часу збільшує шанси на експозицію і зараження. Було інфіковано ще три людини на інших поверхах будівлі, але не вдалося простежити траєкторію їнього зараження стосовно первинного кластера на 11-му поверсі. Цікаво, що навіть незважаючи на значні контакти працівників різних поверхів у ліфтах та вестибюлі, спалах був переважно обмежений одним поверхом ([6]). Це підкреслює важливість експозиції і часу в поширенні SARS-CoV2.
Хор: громадський хор у штаті Вашингтон. Люди знали про вірус і вживали заходів для мінімізації його перенесення: уникали рукостискань і обіймів привітання, приносили свою власну музику, щоб уникнути обмінів, і соціально дистанціювалися під час репетицій; перед початком репетицій наказали хористам, що коли хтось відчуває симптоми, то має залишатися вдома. Незважаючи на це, один безсимптомний носій заразив більшість присутніх. Хор співав протягом двох з половиною годин, перебуваючи в закритому репетиційному залі, який був розміром приблизно з волейбольний майданчик.
Спів надзвичайно добре (більшою мірою, ніж розмова) розносить дихальні краплі. Глибоке дихання під час співу полегшує потрапляння цих дихальних крапель глибоко в легені. Дві з половиною години експозиції гарантували, що люди були експоновані достатньою кількістю вірусу протягом досить тривалого періоду часу, щоб відбулося зараження. Протягом чотирьох днів у 45 з 60 членів хору розвинулися симптоми захворювання, двоє померли. Наймолодшому зараженому 31 рік, але в середньому їм було по 67 років. ([7])
Спорт у залі: хоча це може бути унікально канадським прикладом, але суперзараження відбулося під час керлінгу з 72 учасниками. Керлінг [спортивна гра на крижаному майданчику: учасники двох команд почергово пускають по кризі спеціальні важкі гранітні бити у бік мішені, розчищаючи щітками лід на їхньому шляху] призводить до тісного контакту учасників у прохолодному приміщенні, з напруженим диханням протягом тривалого часу. Внаслідок цього турніру було інфіковано 24 з 72 присутніх. ([8])
Уродини / похорон: ця реальна історія з Чикаго показує, наскільки простими можуть бути ланцюжки зараження. Боб (ім'я змінено) був заражений, але не знав про це. Він поділився канапками, які роздавали на загальних тарелях, з двома членами родини. Обід тривав три години. Наступного дня Боб був присутній на похоронах й обіймав присутніх, щоби висловити співчуття. Протягом чотирьох днів обидва члени родини, з якими він обідав, захворіли. Захворів і третій, який обіймав Боба на похоронах. Але Боб ще не закінчив. Він був присутній на уродинах – три години спільного віктування й обіймів. Семеро з дев'яти захворіли.
Але і це не кінець. Троє з тих, кого Боб заразив на уродинах, ходили до церкви, де співали, передавали тацю тощо. Члени цієї церковної громади захворіли. Загалом Боб був безпосередньо відповідальний за зараження 16 осіб у віці від 5 до 86 років. Троє з цих 16 людей загинули. ([9])
Це витвережує, правда ж?
Спільність у спалахах хвороби
Резон наголосити на цих різних спалахах COVID-19 був у тому, щоби показати їхню спільність. Всі ці інфекційні події відбувалися в закритих приміщеннях, де люди перебували на близькій відстані одне від одного, де було багато розмов, співу або крику. Основними джерелами інфекції є дім, місце праці, громадський транспорт, суспільні зустрічі та ресторани. Разом це 90% всіх передач. Натомість інфекційні спалахи, що поширилися з магазинів, відповідальні за невеликий відсоток відстежених заражень. ([10])
Важливо відзначити, що в країнах, що здійснюють належне відстеження контактів, тільки один спалах був зареєстрований на відкритому просторі (менше 0,3% відстежених заражень). ([10])
Отже, повернімося до моєї думки на початку тексту.
Внутрішні приміщення, з обмеженим повітрообміном або рециркуляцією повітря і великою кількістю людей, є небезпечними з точки зору поширення інфекції. Ми знаємо, що перебування 60 людей у приміщенні розміром з волейбольний майданчик (хор) призводить до масових заражень. Така ж ситуація з рестораном і колл-центром. Правила соціального дистанціювання не діють у закритих приміщеннях, де ви проводите багато часу, оскільки в цих прикладах заразилися люди на протилежному боці приміщення.
Принцип полягає у вірусній експозиції протягом тривалого часу. У всіх цих випадках люди були експоновані вірусом в повітрі протягом тривалого часу (годинами). Щоб заразити, в деяких випадках зі смертельним наслідком, вистачає навіть невеликої дози вірусу в повітрі – і навіть на віддалі 15 метрів (хор або колл-центр) – якщо це відбувається протягом тривалого часу.
Правила соціального дистанціювання реально захищають при короткочасних чи зовнішніх експозиціях. В ситуації, коли ви стоїте на відстані двох метрів один від одного або коли вітер і безмежний відкритий простір зменшують концентрацію вірусу, нема достатнього часу для досягнення необхідного для зараження вірусного навантаження. Вплив сонячного світла, тепла і вологості на зменшення життєстійкості вірусів – все це допомагає звести до мінімуму ризик для всіх, хто перебуває назовні.
При оцінці ризику зараження (через дихання) в продуктовому магазині або торговому центрі необхідно враховувати об'єм повітряного простору (дуже великий), кількість людей (обмежена), час, який люди проводять у магазині (робітники – весь день; клієнти – годину). Для покупця все це разом взяте – низька щільність, великий об'єм повітря в магазині, а також обмежений час, який ви там проводите – означає, що можливість отримати інфекційну дозу є невеликою. Але для працівника магазину тривалий час, який він проводить вумагазині, дає велику можливість отримати інфекційну дозу, тому робота стає більш ризикованою.
По суті, коли відновлюється праця на роботі і ми починаємо проявляти активність, можливо, навіть відновлюючи повноцінну роботу в офісі, треба подивитися на своє оточення і зробити висновки. Скільки тут людей, скільки повітря навколо вас, і як довго ви будете перебувати в цьому середовищі. Якщо ви працюєте в офісі з відкритим плануванням поверху – вам дійсно треба критично оцінити ризик (обсяг, кількість людей і повітряний потік). Якщо ви перебуваєте на роботі, яка передбачає розмови віч-на-віч або, що ще гірше, крик – вам потрібно усвідомити ризик.
Якщо ви сидите в добре провітрюваному приміщенні, де мало людей, то ризик невеликий.
Коли ви на вулиці проходите повз когось, пам'ятайте, що для зараження необхідні "доза і час". Щоби мати ризик заразитися, ви мали би перебувати в їхньому повітряному потоці протягом п'яти і більше хвилин. І хоча бігун може виділяти більше вірусу через глибоке дихання, пам'ятайте, що час експозиції через його швидкість теж зменшується. Дотримуйтесь, будь ласка, фізичної дистанції – але ризик зараження в такому сценарії невеликий.
Хоча я зосередився тут на респіраторній експозиції, не забувайте, будь ласка, про поверхні. Ці заражені дихальні краплі десь приземляються. Частіше мийте руки і перестаньте торкатися обличчя!
Оскільки нам дозволено вільніше пересуватися містом і регулярно контактувати з великою кількістю людей у більшій кількості місць, то ризики для нас і наших сімей є значними. Навіть якщо ви налаштовані повністю відновити працю чи бізнес, зробіть свою частину роботи й одягніть маску, щоби зменшити те, що випускаєте в довкілля. Це допоможе всім, у тому числі й вашому власному бізнесу.
_________________________________
[1] Why you’re unlikely to get the coronavirus from runners or cyclists
[2] Expert reaction to questions about COVID-19 and viral load
[3] An analysis of SARS-CoV-2 viral load by patient age
[4] Impact of the COVID-19 pandemic on the meat industry in the United States
[5] COVID-19 Outbreak Associated with Air Conditioning in Restaurant, Guangzhou, China, 2020
[6] Coronavirus Disease Outbreak in Call Center, South Korea
[7] A choir decided to go ahead with rehearsal. Now dozens of members have COVID-19 and two are dead
[8] How an Edmonton curling tournament became a hotspot for the COVID-19 outbreak in Canada
[10] Indoor transmission of SARS-CoV-2
Erin Bromage
The Risks - Know Them - Avoid Them
20.05.2020
09.06.2020