Głównym sposobem zarażenia ludzi SARS-CoV-2 (wirusem wywołującym zachorowanie na COVID-19) jest kontakt z kropelkami przenoszącymi zakaźny wirus z dróg oddechowych.
Kropelki oddechowe powstają podczas wydechu (np. oddychanie, mówienie, śpiew, kaszel, kichanie) i obejmują szerokie spektrum rozmiarów, które można podzielić na dwie podstawowe kategorie w zależności od tego, jak długo mogą pozostawać zawieszone w powietrzu:
- Większe krople, z których niektóre są widoczne i które szybko wypadają z powietrza w ciągu kilku sekund lub minut, gdy znajdują się blisko źródła.
- Mniejsze kropelki i cząstki (powstające, gdy małe kropelki bardzo szybko wysychają w strumieniu powietrza), które mogą pozostawać zawieszone przez wiele minut do godzin i przemieszczać się daleko od źródła z prądami powietrza.
Po wydychaniu kropelek z dróg oddechowych i przemieszczaniu się na zewnątrz ze źródła ich stężenie zmniejsza się w wyniku opadu z powietrza (najpierw największe krople, później pomniejsze) w połączeniu z rozcieńczaniem się pozostałych mniejszych kropelek i cząstek w rosnącej objętości napotkanego powietrza.
Wirusy układu oddechowego są przenoszone na wiele sposobów
Infekcje wirusami układu oddechowego są zasadniczo przenoszone w trzech trybach: kontaktowym, kropelkowym i powietrznym.
- Transmisja kontaktowa to zakażenie przenoszone przez bezpośredni kontakt z osobą zakaźną (np. dotknięcie podczas uścisku dłoni) lub z przedmiotem lub powierzchnią, która została skażona. To ostatnie jest czasami określane jako „transmisja fomite”.
- Przenoszenie kropel to zakażenie przenoszone przez narażenie na kropelki z dróg oddechowych zawierające wirusy (tj. większe i mniejsze kropelki i cząsteczki) wydychane przez osobę zakaźną. Przeniesienie jest najbardziej prawdopodobne, gdy ktoś znajduje się blisko osoby zakaźnej, na ogół w max odległości do około 2 m.
- Przenoszenie drogą powietrzną to infekcja rozprzestrzeniająca się poprzez kontakt z kroplami oddechowymi zawierającymi wirusy, składającymi się z mniejszych kropelek i cząstek, które mogą pozostawać zawieszone w powietrzu na duże odległości (zwykle większe niż 2 m) i przez dłuższy czas (zazwyczaj godziny).
Transmisja kropelkowa polega na ekspozycji na większe kropelki, mniejsze kropelki i cząstki, gdy osoba zdrowa znajduje się blisko osoby zakażonej. Transmisja powietrzna polega na wystawieniu na działanie mniejszych kropelek i cząstek z większych odległości lub przez dłuższy czas.
Te sposoby transmisji nie wykluczają się wzajemnie. Na przykład „bliski kontakt” odnosi się do przeniesienia, które może nastąpić poprzez kontakt lub transmisję kropelkową, gdy osoba znajduje się w odległości około 2 m od osoby zakażonej.
Termin „aerozol” był używany na różne sposoby do opisania małych cząstek, które mogą poruszać się w powietrzu
Aerozol był używany zarówno do definiowania kropelek oddechowych o określonej wielkości (np. mniejszych kropelek i cząstek), jak i do opisywania gromadzenia się lub chmury tych kropelek w powietrzu. W placówkach opieki zdrowotnej, termin aerozol jest stosowany w odniesieniu do „procedur generujących aerozol” (np. intubacja, bronchoskopia), które powodują wytwarzanie małych kropelek i cząstek i wymagają odrębnych środków kontroli inżynieryjnej, aby zapobiec przenoszeniu z zawodu patogenów zakaźnych, takich jak SARS-CoV-2. W środowisku społecznym aerozol był terminem używanym do opisania chmury małych kropelek i cząstek generowanych w kanalizacji, które, jak sądzono, rozprzestrzeniły SARS (wywołane przez wirusa SARS-CoV-1) podczas wybuchu epidemii w Ogrodach Amoy w Hongkongu w 2003 roku.
Termin „przenoszenie drogą powietrzną” ma specjalne znaczenie w praktyce zdrowia publicznego
W powietrzu można opisać cząsteczki o dowolnej wielkości (np. kropelki, kurz, pyłki), które mogą przemieszczać się w powietrzu. W przypadku kropelek z dróg oddechowych mogą to być krople znajdujące się blisko źródła i te, które przesunęły się dalej. Jednak większość ekspertów zajmujących się chorobami zakaźnymi i zdrowiem publicznym zastrzega termin “przenoszona drogą powietrzną” specjalnie do użycia w kontekście przenoszenia drogą powietrzną, aby opisać infekcje, które mogą być przenoszone przez narażenie na zakaźne, zawierające patogen, małe kropelki i cząsteczki zawieszone w powietrzu na duże odległości i które utrzymują się w powietrzu przez długi czas.
Przenoszenie drogą powietrzną nie jest jednakowo skuteczne w przypadku wszystkich drobnoustrojów układu oddechowego
W przypadku niektórych wirusów i bakterii przenoszenie drogą powietrzną jest bardzo skutecznym sposobem rozprzestrzeniania infekcji. Przykłady obejmują Mycobacterium tuberculosis (bakteria wywołująca gruźlicę), rubeola (wirus wywołujący odrę) i ospa wietrzna-półpasiec (wirus wywołujący ospę wietrzną). Chociaż infekcje te mogą być przenoszone z bliskiej odległości, są one również skutecznie i często przenoszone na większe odległości (tj. ponad 2 m) lub przez dłuższy czas (tj. na osoby przechodzące przez przestrzeń powietrzną, w której przebywała osoba zakaźna minuty godzin wcześniej). Szczególnie ważne jest kontrolowanie patogenów, które łatwo infekują drogą przenoszenia się drogą powietrzną w ośrodkach służby zdrowia i miejscach pracy, w których wymagane są specjalne środki techniczne, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się (np. pomieszczenia izolacyjne podciśnieniowych infekcji przenoszonych drogą powietrzną, respiratory o wysokiej wydajności).
Epidemiologia SARS-CoV-2 wskazuje, że większość zakażeń przenosi się poprzez bliski kontakt, a nie przenoszenie drogą powietrzną
Choroby, które są skutecznie przenoszone drogą powietrzną, mają zwykle wysokie współczynniki ataków, ponieważ mogą szybko dotrzeć do wielu ludzi i zarazić je w krótkim czasie. Wiemy, że znaczna część zakażeń SARS-CoV-2 (szacowana na 40-45%) przebiega bezobjawowo i że infekcja może być przenoszona przez osoby bez objawów. Tak więc, gdyby SARS-CoV-2 rozprzestrzeniał się głównie poprzez przenoszenie się drogą powietrzną, npr. tak jak odra, eksperci oczekiwaliby znacznie szybszego globalnego rozprzestrzeniania się infekcji na początku 2020 r. i wyższego odsetka wcześniejszych infekcji mierzonych za pomocą badań serologicznych. Dostępne dane wskazują, że SARS-CoV-2 rozprzestrzenił się bardziej jak większość innych powszechnych wirusów układu oddechowego, głównie poprzez przenoszenie kropelek w drogach oddechowych na niewielką odległość (np. poniżej 2 m).
Przenoszenie SARS-CoV-2 drogą powietrzną może wystąpić w szczególnych okolicznościach
Patogeny, które są przenoszone głównie przez bliski kontakt (tj. przenoszenie kontaktu i przenoszenie kropelek) mogą czasami być również przenoszone drogą powietrzną w szczególnych okolicznościach. Istnieje kilka dobrze udokumentowanych przykładów, w których wydaje się, że SARS-CoV-2 był przenoszony na duże odległości lub w czasie. Te zdarzenia transmisji wydają się rzadkie i zazwyczaj obejmują obecność osoby zakaźnej wytwarzającej kropelki oddechowe przez dłuższy czas (> 30 minut do wielu godzin) w zamkniętej przestrzeni. Wystarczająco dużo wirusa było obecne w przestrzeni, aby wywołać infekcje u ludzi znajdujących się w odległości większej niż 2 m lub którzy przeszli przez tę przestrzeń wkrótce po odejściu osoby zaraźliwej. Okoliczności, w których wydaje się, że doszło do przeniesienia SARS-CoV-2 drogą powietrzną, obejmują:
- Zamknięte przestrzenie, w których osoba zarażona albo narażona była w tym samym czasie na osoby podatne, albo na które osoby podatne były narażone wkrótce po opuszczeniu pomieszczenia przez osobę zakaźną.
- Długotrwałe narażenie na cząsteczki układu oddechowego, często generowane podczas wysiłku wydechowego (np. krzyki, śpiewy, ćwiczenia fizyczne), które zwiększały stężenie zawieszonych kropelek oddechowych w przestrzeni powietrznej.
- Niewystarczająca wentylacja lub obsługa powietrza, która umożliwiła gromadzenie się zawieszonych małych kropelek i cząstek w układzie oddechowym.
Zapobieganie przenoszeniu się COVID-19 drogą powietrzną
Istniejące zalecenia mające na celu zapobieganie rozprzestrzenianiu się SARS-CoV-2 wydają się być wystarczające, aby zaradzić transmisji zarówno poprzez bliski kontakt, jak i w szczególnych okolicznościach sprzyjających potencjalnemu przenoszeniu się drogą powietrzną. Wśród tych zaleceń, które obejmują dystans społeczny, stosowanie maseczek w przestrzeni publicznej, higienę rąk oraz czyszczenie i dezynfekcję powierzchni, wentylację i unikanie zatłoczonych przestrzeni wewnętrznych są szczególnie istotne w zamkniętych przestrzeniach, gdzie okoliczności mogą zwiększyć stężenie zawieszonych małych kropelek i cząstek przenoszących zakaźny wirus. W chwili obecnej nie ma przesłanek wskazujących na potrzebę stosowania w placówkach opieki zdrowotnej specjalnych zabezpieczeń technicznych, takich jak te wymagane w celu ochrony przed przenoszeniem zakażeń drogą powietrzną, takich jak odra lub gruźlica.
SARS-CoV-2 to nowy wirus i wciąż uczymy się, jak ten patogen zachowuje się.