Исследование динамики кашля: физическая дистанция в 2 метра может быть недостаточно эффективной

Инженеры из университета Западного Онтарио объединились с вирусологами из больницы Саннибрук (Sunnybrook Hospital), чтобы исследовать движение потоков воздуха и частичек слюны, вызванных кашлем. Данное исследование позволит лучше понять, как окружающая среда и физические параметры влияют на распространение вирусов и какие меры будут наиболее эффективными.

Предыдущие модели потоков воздуха, вызванных кашлем, были получены на основе анализа движения воздуха непосредственно возле рта в момент кашля.

Группа ученых из Онтарио задалась целью получить наиболее точные и релевантные данные, впервые измерив распространение воздуха с частичками слюны на более дальние расстояния.

В 2018 году команда построила специальную «комнату кашля» для экспериментов. Комната представляет собой замкнутый со всех сторон двухметровый куб с отверстием для лица и подставкой для подбородка с одной стороны. Ученые использовали высокоскоростную камеру и лазерный свет для определения скорости выделения частиц слюны и отслеживания перемещения мелких частиц по мере движения воздуха.

В данной камере провели 77 экспериментов с 58 участниками (21 из которых имели гриппоподобные симптомы, а 12 — лабораторно подтвержденный сезонный грипп).

Пик скорости, наблюдаемый в центре потока воздуха, инициированного кашлем, составляет 1,2 м/с. Таким образом, если вы находитесь на расстоянии 2 метров от кашляющего человека, частички слюны достигнут вас приблизительно через 3 секунды (учитывая замедление).
На видео: синий квадрат — «комната кашля», сторона равняется 2 метрам; цвет кодирует скорость: от красного (2 м/с) до синего (0,0 м/с).

Исследование также показало, что 10 % мелкодисперсных частиц слюны остаются в воздухе на протяжении 4 секунд после кашля.
На видео: квадрат — «комната кашля», сторона равняется 2 метрам; цвет кодирует размер частиц слюны: от красного (74,77 мкм) до синего (1,174 мкм).

Различий в физических характеристиках (скорости или турбулентности) потока воздуха между кашлем больных, выздоравливающих или здоровых участников не наблюдалось.

Таким образом, нет причин полагать, что расстояние в 2 метра между людьми в общественных местах — это безопасная дистанция, если люди кашляют, не прикрывая рот, но это гораздо безопаснее, чем расстояние в 1 метр между людьми. Чтобы оценить вероятность заражения COVID-19 от кашляющего человека на расстоянии 2 метров, нужны дополнительные исследования эффективной концентрации вируса, необходимой для заражения. Необходимо также учитывать дополнительные параметры, например, ветер.

Данное исследование очередной раз показывает, что необходимость чихать и кашлять в сгиб локтя — это не просто хорошие манеры или акт вежливости, это важная мера предотвращения распространения вируса.