Kan koronaviruset gjøre luften farlig å puste i?

Koronapandemien medførte til dels ganske hissige debatter i mediene da viruset begynte å slå til i midten av mars. Noe av uenigheten blant fagfolkene gjaldt hvordan viruset smitter. Et par nesten like titler fra debattsidene i Aftenposten, men med helt forskjellig innhold var:

18. mars: Ikke skrem folk med luftsmitte

20. mars: Ikke skrem folk ved å skjule mulige luftsmitteproblemer

Begge innleggene gjaldt om man kunne bli smittet ved å puste luft, såkalt aerosolsmitte. (Aersosoler er partikler som er så små at de følger luftas bevegelse uten å falle ned på underlaget). Men det første innlegget hevdet at slik smitte ikke fantes, det andre var helt uenig.

Det var ingen uenighet om at hosting og nysing fører til spredning av ganske store væskedråper med smitte. Når det gjelder smittespredning har man tradisjonelt lagt vekk på dette. Dette er dråper som er store nok til å være synlige, og som faller ned til bakken ganske raskt. Men uenigheten later til å dreie seg om aerosolsmitte, altså smitte som kan finnes i lufta i lang tid. Det er så vidt jeg har kunnet se ikke henvist til konkret kunnskap om dette i den norske debatten, men mer basert på tro.

Kan smitte spres som små dråper som kan sveve i lufta?

I februar 2019 ble en svært relevant artikkel artikkel fra en forskergruppe ved University of California Davis og Icahn School of Medicine at Mount Sinai publisert i Nature. Dette var før koronaen kom, men handler om et høyst relevant forsøk for all slags smitte på avstand gjennom lufta.

Til forsøket ble det rekruttert 48 frivillige menn og kvinner i alderen 18 til 45 år. De satt foran et avtrekkskap med renluft, og snakket eller pustet inn i en trakt som var forbundet med en partikkelanalysator som kunne analysere størrelsen og mengden partikler i luften. Øvelsene gikk ut på enten å lese en standardtekst, bare synge bokstaven «a», eller bare puste med forskjellig styrke. En mikrofon målte hvor høyt forsøkspersonene snakket, og hver person snakket met tre forskjellige lydstyrker. Partikkelanalysatoren som ble brukt er av en type som er velkjent blant aerosolforskere, men kanskje ikke like kjent i andre miljøer. Den er i stand til å telle og måle partikler som er en halv mikrometer i diameter (én tusendels millimeter) eller større. Disse er for små til å kunne sees, men er store nok til å inneholde virus, som typisk er mindre enn én tidels mikrometer. Forsøksoppsettet er vist nedenfor:

Partikkelspredning
Måleoppstilling for måling av utslipp av væskepartikler fra personer. Bilde fra artikkelen «Aerosol emission and superemission during human speech increase with voice loudness”, (https://www.nature.com/articles/s41598-019-38808-z)) (APS er partikkelanalysatoren). Open access under Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Resultater

Da personene pustet ut, snakket eller sang med forskjellig stemmevolum ble det målt utslipp av væskepartikler. Ved det høyeste stemmevolumet ble det hos noen av forsøkspersonene generert omtrent 60 væskepartikler i sekundet med midlere diameter på 1 mikrometer. Generelt fant man at når personene brukte stemmen var det en lineær korrelasjon mellom stemmevolum og partikkelutslipp. Man fant at det var store individuelle forskjeller (8 av 40 individer var «superemittere» som produserte vesentlig flere partikler enn flertallet). Det ble også gjort forsøk med bare pusting. Selv med dyp og kraftig pust ble færre partikler emittert enn ved lavmælt tale. Siden ingen av personene hadde noen kjent luftveissykdom ble det ikke undersøkt om det fantes noe smittestoff i partiklene, men siden partiklene åpenbart ble dannet i halsregionen hos forsøkspersonene er det rimelig å anta at eventuelle virus ville følge med partiklene. Det er jo her prøvene for påvisning av smitte blir tatt.

Betydning

Disse forsøkene synes å indikere at snakking, og særlig høyrøstet tale eller synging, sprer flere partikler enn bare pusting. Det siste kan ha betydning for de som åpenbart tror at joggere er spesielt smittefarlige. «Pratere» sprer mer. I alle tilfeller er partiklene så små at de blir værende i lufta i lang tid. En dråpe med en diameter på 1 mikrometer faller ned med en hastighet på 30 mikrometer i sekundet, mens en dråpe med en diameter på 50 mikrometer (som fra hosting eller nysing) faller med en hastighet på 7 cm i sekundet. Det betyr at hvis du hoster eller nyser tar det 20-30 sekunder før dråpene du har gitt fra deg legger seg ned på gulvet, mens det du gir fra deg når du snakker, synger eller roper aldri faller ned. Det er dette som kalles aerosoler, fordi disse partiklene beveger seg sammen med lufta og oppfører seg som en gass. Samtidig er det partikler på denne størrelsen som kommer lengst ned i lungene. Her skal man også være klar over at væsken i så små partikler fordamper raskt, mens eventuelt virus blir igjen blir igjen som enda mindre partikler og faller enda langsommere.

Dette har betydning for diskusjonen om aerosolsmitte eller dråpesmitte. Det er egentlig en glidende overgang her, men dråper fra hosting eller nysing har kort rekkevidde og faller ned i løpet av sekunder. Aerosolene følger luftstrømmen og holder seg svevende i så godt som evig tid. Forsøk som er gjort med koronavirus viser i en undersøkelse utført av andre forskere at virus-aerosoler forblir aktive i minst tre timer.

Inne og ute

I alle tilfeller er det nokså opplagt at smittefaren fra aerosoler er mye større innendørs enn utendørs.  Aerosoler generert av snakkende eller (enda verre) syngende personer forblir i rommet inntil lufta blir skiftet ut. Ved en undersøkelse jeg deltok i for en del år siden skulle vi finne den beste måten å få soldater som hadde vært ute i et kjemisk eller biologisk forurenset område inn i et rent område uten å trekke med forurensning inn. I den forbindelsen undersøkte vi luftstrømmen inne i et mindre rom ved hjelp av små røykdotter. Vi fant at en røykdott kunne bevege seg rundt i rommet i flere minutter før den ble sugd ut i ventilasjonen. Det samme vil gjelde koronavirus fra en snakkende person. Jeg kan for øvrig nevne at ved denne undersøkelsen hadde vi bistand fra en overlege og professor i smittevern som også deltok i debatten i Aftenposten om luftsmitte nå i mars.

I forbindelse med de nylig avholdte demonstrasjonene mot rasisme er problemstillingen om koronasmitte blitt sentralt. Det er opplagt når vi ser video av syngende og ropende demonstranter at det her må ha vært masseproduksjon av aerosoldråper.  Men samtidig forgikk dette utendørs, og da føres aerosolen bort med vinden og tynnes ut. Så dette har nødvendigvis ikke ført til noen stor økning av smitterisikoen. Assisterende helsedirektør har da også sagt at det ikke er nødvendig for deltagerne i demonstrasjonene å gå i karantene.

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut /  Endre )

Google-bilde

Du kommenterer med bruk av din Google konto. Logg ut /  Endre )

Twitter-bilde

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut /  Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut /  Endre )

Kobler til %s