Stadig sterkere grunnlag for at koronaviruset bæres med lufta

WHO har ment at luftsmitte av covid-19 ikke er viktig. Men nå kan det være at de må se på sine smittevernråd på nytt.

I en artikkel akseptert for publisering i Clinical Infectious Diseases (Oxford Academic) nærmest bønnfaller forfatterne WHO om å ta mer hensyn til aerosoler som snittevei for covid-19. Det er i alt 239 forskere som stiller seg bak dette, som innleder med:

We appeal to the medical community and to the relevant national and international bodies to recognize the potential for airborne spread of COVID-19. There is significant potential for inhalation exposure to viruses in microscopic respiratory droplets (microdroplets) at short to medium distances (up to several meters, or room scale), and we are advocating for the use of preventive measures to mitigate this route of airborne transmission.

Og de kommer med ganske overbevisende begrunnelse for å se på luftsmitte som en risiko for spredning av smitte.

Dyadebloggen har tidligere omtalt målinger som viser at personer som snakker eller synger sprer ut et betydelig antall væskedråper med en størrelse som gjør at de holder seg svevende i lufta i timesvis. Og i en artikkel i NEJM er det vist at viruset kan være aktivt i minst 3 timer som aerosoler.

Jeg er ikke noen smittevernekspert. Men jeg vet faktisk litt om aerosoler, blant annet fra mitt tidligere arbeid ved FFI i forbindelse med beskyttelse mot kjemiske og biologiske våpen.

Aerosoler

Aerosoler er betegnelse på partikler av fast stoff eller væske som er så små at de følger luftens bevegelse som om det skulle være en gass. Hvor små de må være for å kalles aerosoler er en definisjonssak. Men for små kuleformede partikler kan man enkelt beregne hvor raskt de vil falle i luft. Figuren nedenfor viser fallhastigheten av vanndråper i luft, som funksjon av diameteren. (Små vanndråper vil alltid være kuleformede). Fallhastigheten er beregnet ut fra Stokes lov, som er gyldig for så små partikler som er aktuelle her

Stokes lov
Fallhastighet for vanndråper som funksjon av dråpediameter

Som man ser vil en kuleformet partikkel med en diameter på 10 mikrometer falle med en hastighet på 3 mm/s, mens en med en diameter på 1 mikrometer faller med en hastighet å 0,03mm i sekundet.. En mikrometer er en tusendels millimeter. Skjønnsmessig kan man sette grensen for hva som skal kalles aerosoler til en diameter på 5 mikrometer. Da faller en dråpe med en hastighet på omtrent én mm i sekundet. Altså tar det 1000 sekunder før den faller én meter. I praksis betyr dette at sen vil holde seg svevende nesten til evig tid.

En person som snakker eller synger genererer væskepartikler med en typisk diameter på én mikrometer, og en snakkende person kan emittere opptil 50 partikler pr sekund. Det er grunn til å tro at vibrerende stemmebånd virker som en aerosolgenerator. En måte å generere aerosoler på er ved hjelp av en fuktig vibrerende plate, som kan ligne på stemmebåndene i strupehodet.  Og en undersøkelse av hostende personer viser at storparten av dråper som spres ved hosting er mindre enn 0,5 mikrometer i diameter. Det er derfor ingen mangel på spredning av aerosoler fra mennesker. Når det gjelder nysing, er størrelsen på dråpene som spres 50 mikrometer eller større. De faller derfor ned med en hastighet på flere cm i sekundet, og holder seg ikke svevende særlig lenge.

Dette kompliseres ved at en fallende vanndråpe fordamper underveis. Da blir den mindre enn i utgangspunktet, og faller langsommere etter hvert. Den forsvinner ikke helt, den inneholder salter og andre stoffer som ikke fordamper, men den blir mye mindre og faller derfor enda langsommere. Figuren nedenfor viser fordampningen underveis, og viser at selv ganske store dråper kan fordampe slik at bare dråpekjernen blir igjen før de når ned til gulvet.

Fallende dråpe
Fordampning av vanndråpe som faller. Som man ser vil de minste dråpene fordampe helt før de når ned til gulvet. Her er det imidlertid forutsatt rent vann. Dråper som spres fra munn og nese vil alltid inneholde noe som ikke fordamper, dråpekjernen. Dråpekjernen må nødvendigvis være mindre enn den opprinnelige dråpen, og har enda lavere fallhastighet.

Ut fra dette er det klart at et menneske, smittebærende eller ikke, vil generere væskedråper som kan sveve i luften og følge luftstrømmene. Et menneske som puster i denne luften vil også puste inn disse partiklene. Dette kalles luftsmitte, og det er dette det står strid om, selv om det nå later til WHO er litt på glid når det gjelder å inkludere aerosolsmitte, i mulige smitteveier. En grundigere gjennomgang av aerosolfysikk i denne sammenhengen er å finne i denne FFI-rapporten.

Smitte ved aerosoler

Ut fra det som er gjennomgått overfor, er det liten tvil om at mennesker genererer aerosoler fra åndedrettsorganene, og at disse kan holde seg svevende i timevis. Det som er mindre klart er om disse inneholder smittevirus. Men siden partiklene genereres i den delen av kroppen hvor man henter virus ved smittetesting, er det vel grunn til å tro at disse dråpene kan inneholde smitte.

Overføring av aerosolsmitte fra et menneske til et annet skjer ved at aerosolen transporteres med luftstrømmene. Her er det store forskjeller utendørs og innendørs. Utendørs skjer det en spredning og uttynning av partiklene med vinden. I et lukket rom vil ikke de svevende partiklene unnslippe som i friluft. De vil bevege seg rundt i rommet i lang tid før de forsvinner ut gjennom ventilasjonsåpninger. Forsøk med å studere luftbevegelser innendørs med bruk av røyk, viser at det skjer en betydelig blanding av lufta, slik at det ikke bare er personer i umiddelbar nærhet av en smittespreder som blir utsatt for smittepartikler. Blandingen skjer ved at varmekilder som belysning og ovner setter opp luftstrømmer, og ved at personer beveger seg rundt. En person er også en varmekilde på 50 – 100 W, og bidrar også til å bevege lufta. Med røyk kan man se at lufta strømmer oppover langs personen når lufta i rommet er stille.

Normene for ventilasjon sier at det skal være én luftutskifting i timen for typiske kontorarbeidplasser. Et enkelt regne-eksempel viser at en person som emitterer 20 partikler i sekundet i et rom på 100 kubikkmeter i løpet av én time vil forårsake en gjennomsnittlig partikkelkonsentrasjon på 600 partikler per kubikkmeter etter én time. For en person i rommet vil dette si at hen puster inn noe over 100 partikler i løpet av en time. Noe høyere for den som er i umiddelbar nærhet av smittesprederen.  Men konsekvensene av dette må smitteverneksperter svare på. Men det er i alle fall et faktum at når mange mennesker kommer sammen i et innelukket område og har allsang med én smittespreder, blir nesten alle smittet, slik man så Søndag 24. mai da allsang i  misjonshuset på Vrångö i Västra Götaland punkterte norske håp om å kunne dra på hytta i Strömstad

Smitte inne, ute, borte og hjemme

Dersom man befinner seg i et område med smitte, vil risikoen for å bli smittet øke med konsentrasjonen av smittepartikler og tiden man oppholder seg der, altså med det totale antall partikler man utsettes for og puster inn. Dette antallet er proporsjonalt med tiden du befinner det i en eventuell sky av smitte. Et kortvarig møte med en smittespreder betyr derfor liten risiko. Og utendørs, langt fra folk, er risikoen null. I luften finnes viruset i nærheten av en vert.  Derfor er det interessant å se på FHI’s oversikt over smittested I uke 24 til 27. Da var 43% av de smittede blitt smittet hjemme, 17% på jobb eller Universitet, og 11% i barnehage. Altså innelukkede steder der man gjerne oppholder seg i lengre tid (for 27% var smittestedet ukjent ). Det er også interessant at det ikke ser ut til å ha blitt noen smittebølge etter demonstrasjonene mot rasisme. Men de forgikk utendørs, og der tynnes smitten raskt ut.

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