Respirátory nemusejí chránit lépe než roušky, tvrdí vědec

Samotný materiál kvalitnějších ochranných prostředků by samozřejmě měl splňovat vyšší nároky na filtrační účinnost (tj. dle normy EN149 A1: FFP1 minimálně 80 procent, FFP2 minimálně 94 procent a FFP3 minimálně 99 procent).

U nanoroušek není účinnost, pokud je mi známo, oficiálně nijak specifikovaná. Improvizované ochranné prostředky mohou proti tomu mít účinnosti velice odlišné a obvykle jsou nižší.

Nicméně zde platí několik „ale”. Respirátory a další ochranné prostředky s vyšší účinností téměř nikdy nemají jako celek takovou účinnost, jakou má onen materiál, ze kterého jsou vyrobeny.

Je to dáno především nedokonalým utěsněním na obličeji nositele takového ochranného prostředku. Z našich měření vyplývá, že účinnost nedokonale utěsněného ochranného prostředku může klesnout i o několik desítek procent proti účinnosti samotného materiálu.

Dále se u některých ochranných prostředků může stát, že pokud je jejich dýchací odpor vyšší, mohou se paradoxně výše zmíněné netěsnosti projevit v ještě vyšší míře. Což znamená, že velké množství vzduchu i s případně škodlivými částicemi (např. právě viru) může procházet okolo respirátoru a v takovém případě pak tento podíl vzduchu není filtrován vůbec.

V některých případech může nastat situace, kdy formálně účinnější ochranný prostředek může mít nižší účinnost než ochranný prostředek s formálně nižší účinností, ale menším dýchacím odporem.

Záleží, co je primárním cílem ochrany. Pokud se snažíme o komunitní ochranu, pod propagovaným heslem „moje rouška chrání tebe, tvoje rouška chrání mě”, pak by proti vydechovaným částicím, a především kapénkám měly být dostatečně účinné i improvizované ochranné prostředky.

Pokud se chceme s vyšší účinností chránit proti částicím nadechovaným z vnějšku - tedy osobní ochrana nositele, pak vyšší filtrační účinnost kvalitnějších materiálů smysl má. Ale pouze za předpokladu, že se negativně neprojeví jevy zmíněné výše.

Záleží také na tom, zda výrobek označený FFP2 má skutečně deklarovanou účinnost. Na trhu se i podle našich zkušeností nejspíš stále vyskytují výrobky, které mají označení dle normy, ale jejich skutečná účinnost je nižší - tedy nemusejí být pravé.

A pokud se jedná o více vrstev např. chirurgických roušek, opět platí výše zmíněné. Více vrstev filtračního materiálu formálně zvýší filtrační účinnost, ale pokud bude příliš zvýšen dýchací odpor, mohou se projevit negativní efekty.

Toto nové vládní řešení s povinnými respirátory či dvěma vrstvami chirurgických roušek je tím pádem přinejmenším diskutabilní.

Největší smysl dává stále bránit rozšíření infekce přímo od nositele - apelovat, aby všichni lidé používali ochranu úst a nosu a byli tak ohleduplní vůči lidem ve svém okolí. Za tímto účelem není nezbytně nutné nosit respirátor FFP2, případně více chirurgických roušek na sobě.

Toto platí hlavně ve vnitřním prostředí a zejména při zvýšeném počtu lidí ve společných prostorách. Ve venkovním prostředí s velkými rozestupy je riziko nákazy řádově menší, dá se říci, že za příznivých povětrnostních podmínek zcela minimální.

Zde záleží na konkrétním výrobku a nelze obecně stanovit, jak dlouho by se měly používat. Ochranný prostředek se v průběhu používání zanáší částicemi, které filtruje, což působí ve výsledku pozitivně na zvyšování filtrační účinnost, na druhou stranu se ale postupně zvyšuje dýchací odpor a mohou se tak více projevit netěsnosti, a tím se sníží jeho celková účinnost.

Zároveň dochází k jeho zvlhčovaní vydechovaným vzduchem. Používáním ochranného prostředku dochází k jeho mechanickému opotřebení, může dojít k poškození vláken filtračního materiálu ochranného prostředku, dále zvýšená vlhkost může negativně ovlivňovat elektrostaticky nabité ochranné prostředky.

Obecně platí, že formálně by materiál respirátoru FFP2 měl být účinnější než materiál nanoroušek a o hodně účinnější než materiál těch podomácku vyrobených či chirurgických. Záleží však na každém konkrétním výrobku - zejména účinnosti podomácku vyrobených ochranných prostředků se mohou (vzájemně) velmi lišit. Ale opět platí, ze sebeúčinnější ochranný prostředek nebude fungovat s deklarovanou účinností, pokud není dokonale utěsněn na obličeji nositele.

Norma testuje ochranné prostředky tzv. polydisperzním aerosolem, který má velikost částic od 20 nm do 2 um s mediánem váženým dle hmoty na 600 nm. Podle různých zdrojů se velikost částic viru SARS-CoV-2 pohybuje od 80-150 nm či 60-140 nm. Každopádně je velikost částic viru menší než maximum koncentrace testovacích částic dle normy. Obvykle platí, že pro větší částice má filtrační materiál vyšší účinnost. Takže může nastat situace, kdy při testu provedeném dle normy EN149 A1 vyjde účinnost vyšší než 94 procent (tj. materiál je označen jako FFP2), ale pro částice v rozměrech viru může mít účinnost nižší.

Respirátor, stejně jako jakýkoliv jiný ochranný prostředek horních cest dýchacích, zajišťuje záchyt aerosolových částic na povrchu a uvnitř materiálu daného ochranného prostředku - filtruje částice ze vzduchu proudícího skrz ochranný prostředek. U částic aerosolu o velikosti pod cca 100 nm je jejich trajektorie ovlivňována srážkami s molekulami plynu ve vzduchu. V okamžiku, kdy jsou částice aerosolu „dostrkány” k jakémukoli povrchu, zachytí se na něm. Pro větší částice od 300 nm působí na částice významněji setrvačné sily.

Jak už bylo řečeno, záleží, k čemu chceme daný ochranný prostředek použít. Pokud se jedná o komunitní ochranu, stačí i improvizované prostředky, které s vysokou účinností zachytí velké částice (v řádech jednotek až stovek mikrometru), které jsou produkovány během dýcháni, mluvení, zpěvu apod. A tímto způsobem efektivně zabrání případnému šíření infekce od nositele takového ochranného prostředku.

Pokud chceme chránit přímo nositele před částicemi zvenčí o velikostech samotného viru, pak je vhodné používat sofistikovanější ochranné prostředky. Nicméně zde je nutně opět připomenout, že prostředek musí být pokud možno dokonale utěsněný, jinak může jeho účinnost značně klesat oproti účinnosti deklarované.

V případě ochrany lékařů na rizikových pracovištích, kteří by měli být chráněni s velmi vysokou účinností, je nejlepší používat přímo ochranné polomasky s odmontovatelnými filtry s vysokou účinností. Pochopitelně pouze za předpokladu, že bychom chtěli riziko nákazy eliminovat úplně.

Respirátory třídy FFP3 mají nominální účinnost minimálně 99 procent. Principiálně z hlediska záchytu částic fungují stejně, avšak tyto respirátory mají také podle normy povolenou nejvyšší tlakovou ztrátu (dýchací odpor) 300 Pa.

To je již na prodýchání poměrně hodně a benefit v podobě zvýšené filtrační účinnosti už není tak výrazný v porovnání s respirátory třídy FFP2. Navíc zde může být negativní efekt netěsnosti ještě vyšší, a to vzhledem k vyššímu odporu filtračního materiálu. Respirátory FFP3 jsou také finančně nákladnější.