Обеспечивают ли хирургические маски полную защиту от коронавируса?

Вопрос: а стоит ли носить медицинскую маску?

Ответ: А это зависит от маски.

Когда исследователи из Массачусетского университета Лоуэлла и Калифорнийского баптистского университета изучили влияние ношения трехслойной хирургической маски на дыхательные пути, а также влияние маски на вдыхание и осаждение частиц окружающей среды в верхних дыхательных путях. Результаты были примечательными. Исследование отложения частиц воздуха в верхних дыхательных путях показало, что эффективность снижения вирусной нагрузки точно определить нельзя.

Цель исследования заключалась в том, чтобы численно охарактеризовать разницу в распределении «атмосферных веществ» в верхних дыхательных путях с маской и без нее.

«Естественно думать, что ношение маски, новой или старой, всегда лучше, чем ничего. Наши результаты показывают, что это убеждение верно только для частиц размером более 5 микрометров, но не для мелких частиц размером менее 2,5 микрометров», — сказал автор исследования Цзиньсян Си.

Исследование, опубликованное в Physics of Fluids (AIP Publishing), показало, что ношение маски значительно искажает воздушный поток и аэродинамику возле лица, что изменяет вдыхание окружающих частиц по сравнению с отсутствием маски. Более того, ученые сообщили, что ношение маски с низкой (менее 30%) эффективностью фильтрации может быть даже хуже, чем полное ее отсутствие.

Давление и движение воздуха вокруг дыхательных путей человека с маской и без нее

Ученые разработали вычислительную модель «маска-лицо-верхние дыхательные пути», которая состояла из складчатой хирургической маски, модели лица и геометрии верхних дыхательных путей на основе изображений. Используя числовые методы отслеживания перемещения частиц через маску, они исследовали поведение воздуха, проходящих через маску в дыхательные пути. В конечном итоге, ученые смогли подсчитать примерное количество вирусов и других составляющей атмосферы, которые откладываются в носоглотке, дыхательных путях и легких.

Исследователей интересовала разница в дозиметрии с маской и без нее на определенных участках тела (лицо, верхние дыхательные пути и легкие) и между четырьмя участками верхних дыхательных путей (нос, рот, глотка и гортань). В частности, исследовали вирусную нагрузку в носу с маской и без нее.

Они обнаружили, что ношение маски изменяет поток воздуха вокруг лица. Воздух поступает в рот и нос через всю поверхность маски, но с меньшей скоростью. Без маски воздух попадает в рот и нос определенными путями.

Влияние скорости потока воздуха тоже было важным. Обычно вдыхается один и тот же объем воздуха вне зависимости от того, надета ли маска. Но из-за сопротивления, создаваемого маской, скорость воздушного потока и частиц уменьшилась в типичных зонах дыхания, то есть в области, окружающей рот и нос, когда маска не надета. Воздушный поток перераспределяется в области, отличной от дыхательных зон с маской.

Исследователи заявили, что воздушный поток в целом замедляется возле лица, «что способствует попаданию вирусов в нос, а также их последующему отложению в верхних дыхательных путях». Они также обнаружили, что скорость воздушного потока выше около складок маски; этот фактор может указывать на то, что форма и структура маски могут влиять на ее защитную эффективность.

Действительно ли ношение маски спасет от COVID-19?

Исследователи отметили, что эффективность фильтрации трехслойной хирургической маски может варьироваться от 65% (если она новая) до 25% (если использовалась несколько раз).

Обобщенный список конкретных результатов исследований выглядит следующим образом:

  • Ношение маски значительно замедляет потоки вдоха и расширяет зоны дыхания, что способствует вдыханию большего объема воздуха через нос.
  • В складках маски наблюдается высокая скорость потока и повышенная концентрация вирусов.
  • Ношение маски значительно снижает проникновение различных частиц в легкие независимо от эффективности фильтрации маски. Например, ношение маски с 65% -ной фильтрацией может уменьшить отложение в легких в три раза для частиц размером от 2,5 мкм до 10 мкм.
  • Благодаря эффективности фильтрации маски 65%, которая типична для трехслойной хирургической маски, попадание различных микрочастиц, в том числе и вирусов, уменьшается за счет ношения маски для всех рассмотренных размеров частиц, за исключением 1–3 мкм, для которых была предсказана эквивалентная доза в верхних дыхательных путях.
  • Маска, защищающая нос, чьи бокаловидные секреторные клетки являются участками связывания SARS-CoV-2, уменьшается при более низких скоростях потока при вдохе (15 л / мин или меньше).

Последняя линия обороны? Ношение маски снижает проникновение вирусов и других частиц в легкие независимо от эффективности фильтрации маски. Небольшой совет: выберите эффективную маску для максимальной защиты. Это поможет снизить распространение COVID-19 среди населения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *