Šíření koronaviru vzduchem není zanedbatelné. Vědci vyvrací mýty včetně neúčinnosti roušek

Dosud panovala u odborníků shoda, že virus se přenáší zejména kapénkami, nyní ale sílí důkazy o tom, že hlavním způsobem přenosu je aerosol, přesněji řečeno částice menší než kapénky, které obsahují virus a které mohou ve vzduchu vydržet dlouhou dobu.

Skupina vědců v čele s profesorem chemie Jose-Luis Jimenezem z Coloradské univerzity, který se více než dvacet let na aerosoly specializuje, proto zveřejnila obsáhlý dokument, ve kterém popisuje doposud zjištěná fakta o aerosolovém přenosu koronaviru. Dokument, na kterém se dále podíleli i virologové, je k dispozici a anglickém, francouzském, německém a španělském jazyce.

V něm nabízí vysvětlení, jak jsou aerosoly definovány, jak virus přenášejí a jak se proti nákaze z aerosolů bránit. Vědci rovněž vysvětlují mýty a nepřesnosti, které o aerosolech a ochraně proti nim kolují v řadách laické i odborné veřejnosti.

Přenos koronaviru SARS-CoV-2 probíhá v zásadě třemi cestami. Tou první je přenos dotykem, kdy se dotýkáme kontaminované plochy, na které ulpěly virové částice. Druhý je přenos kapénkami, tedy částicemi většími než 100 mikrometrů vylučovanými člověkem. Třetím je pak právě přenos aerosoly (někdy též přenos vzduchem) - částicemi naopak menšími než 100 mikrometrů.

Jak velkou úlohu při přenosu však tyto tři způsoby hrají? To je momentálně velmi kontroverzním tématem a předmětem dlouhých diskusí, připomínají autoři dokumentu. CDC (Americká Centra pro kontrolu a prevenci nemocí) tvrdí, že šíření kapénkami je dominantní, dotykem možné, ale minoritní a šíření aerosoly naprosto minoritní. Organizace WHO považuje kapénky a přenos dotykem za dominantní způsob šíření a aerosoly za minoritní.

Legenda: O - existují důkazy; OO - existují silné důkazy; X - neexistují důkazy, XXX - existují důkazy proti tomuto typu přenosu; ? - není známo; n/a - nemožno aplikovat. Zdroj : Jimenez 2020

Řada vědců včetně autorů dokumentu tomuto názoru oponuje a uvádí, že šíření za pomoci aerosolů je přinejmenším stejně podstatné jako zbývající dva. Podle Jimeneze se WHO, CDC a řada dalších vědců řídí podle zažitého, leč chybného přesvědčení, na jehož počátku stál v roce 1910 doktor Charles Chapin.

Ten tehdy správně předpokládal, že viry respiračních onemocnění se přenášejí kapénkami, o aerosolech však neměl díky technickým možnostem pozorování ani tušení. Během následujících desetiletí, podotýká Jimenez, se vytvořilo jakési kapénkové paradigma, které přisuzuje možnost šíření vzduchem pouze vysoce nakažlivým chorobám, například spalničkám (Index nakažlivosti – R0 – je uváděn mezi 12 až 18, u SARS-CoV je R0 odhadováno na 2 až 3).

Některé případové studie, které se zaměřují na ohniska, kde docházelo k takzvanému superšíření (během nichž jeden jedinec nakazil vysoký počet ostatních lidí), však podle autorů dokumentu dokazují šíření právě aerosoly. Efektivní reprodukční číslo (Rt), které označuje nakažlivost infekce v daném čase a v dané skupině obyvatel, bylo v těchto případech několikanásobně vyšší.

Virus SARS-CoV-2 je velký 120 nanometrů, tedy 0,12 mikronů. Obecnou chybou, která se někdy objevuje i u odborníků, je myslet si, že virus vzduchem cestuje samotný nebo pouze obalený malým množstvím vody. Ke zmatení pomáhají podle autorů i ilustrační obrázky uveřejňované v odborných periodikách, podle kterých to vypadá, že virová částice zabírá značnou část hmoty částice aerosolu.

Za jednu z velkých chyb označují autoři vymezení hranice, kdy je částice označována za aerosol a kdy za kapénku. Mnoho odborníků a dokumentů uvádí, že aerosol je částice menší než 5 mikrometrů. Ve skutečnosti je však hranice mezi kapénkou a částicí aerosolu 100 mikrometrů.

Tato hranice je dána definicí částice aerosolu jako drobné částice, která se dokáže udržet ve vzduchu po delší čas. Odborníci tedy předpokládali, že tomu je tak u částic o velikosti 5 mikrometrů, přitom podle Jimeneze jde o částice o velikosti dvacetinásobně větší. Tuto chybu uznal i americký hlavní stratég v boji s koronavirem, doktor Anthony Fauci 20. září.

Platí, že čím těžší částice je, tím kratší dobu vydrží ve vzduchu. Ty okolo velikosti 10 mikrometrů se udrží ve vzduchu až osm minut a při běžné cirkulaci vzduchu uvnitř místnosti o rychlosti 0,1 metrů za sekundu dokážou urazit až 50 metrů. Šíření těchto částic a jejich doba ve vzduchu pak záleží na cirkulaci vzduchu. Platí, že virus v aerosolové částici vydrží při teplotě 20 stupňů zhruba hodinu až dvě.

Zároveň vědci zmiňují, že kapénky, které dokážou uletět významnou vzdálenost, a být tak vektorem přenášení, jsou větší než 300 mikrometrů. To znamená, že kapénky o velikosti mezi 100 a 300 mikrometry nejsou pro přenos podstatné. Nedokážou uletět významnou vzdálenost a zároveň jsou příliš těžké, aby se udržely ve vzduchu.

Vedle ochrany v podobě filtrů do ventilací se autoři důkladně věnují rovněž nyní opět hodně probírané problematice roušek. Tvrzení, že roušky fungují pouze proti kapénkám, je totiž podle autorů mylné.

U respirátorů s částicovým filtrem N95 (evropská klasifikace FFP2) a chirurgických roušek totiž funguje kromě mechanického zachytávání i elektrostatický mechanismus, který částice k vláknu roušek přitahuje.

Ani běžné podomácku vyrobené látkové roušky nejsou vůči aerosolovým částicím zcela bezbranné. „Říci, že roušky (jakékoliv) nezachycují část aerosolů, popírá základní fyziku. Je to jako říci, že když si nenasadíte kabát, nebude vám tepleji. Když si ho totiž nasadíte, částečně udrží teplo, které vyzařuje vaše tělo,“ uvádí autoři studie.

Dodávají však, že efektivita roušek pochopitelně závisí na tom, z jakého materiálu rouška je a jak dobře těsní na obličeji. Roušky však vždy alespoň částečně chrání proti vdechování i vydechování aerosolových částic.

Autoři studie rovněž rekapitulují účinnost jednotlivých typů roušek a respirátorů. Respirátor třídy N95 zachytí, jak už název napovídá, 95 procent aerosolových částic, chirurgické roušky mají účinnost mezi 70 až 80 procenty zachycených částic. Látkové by měly mít účinnost okolo 50 procent.

Následně zmiňují i dosud nepublikovanou studii Linsey Marrové z univerzity Virgina Tech, Johna Volckense z Colorado State University a Carla Wanga z Missouri University of Science and Technology, která se zabývá právě látkovými rouškami.

Podle nich jedna vrstva běžné látky zachytí jenom nepatrnou část částic o velikosti 0,3 mikrometrů. U velikosti do 2 mikrometrů už má ale účinnost okolo 50 procent a u částic velkých 5 mikrometrů a víc se dostáváme na účinnost okolo 80 procent. Pokud látku zdvojíme, dostaneme se pak dle autorů na účinnost 90 procent a víc pro všechny částice větší než 0,5 mikrometrů.

„Virus je možné nalézt v aerosolech všech velikostí, ale relevantní z hlediska šíření jsou nejspíš nejvíce ty, které jsou větší než 1 mikrometr,“ uvádí autoři dokumentu.

Navzdory tomu, že se podle Jimeneze a jeho kolegů koronavirus šíří zejména pomocí aerosolů, není podle nich pravda, že masky nefungují, protože póry v látce jsou větší než koronavirus, a není ani pravda, že roušky fungují pouze vůči kapénkám, a nikoliv na aerosolové částice.