Maski

PRZEWODNIK PO MASKACH I PÓŁMASKACH

WYBIERZ ŚWIADOMIE JAK OCHRONIĆ SIEBIE I SWOJE DROGI ODDECHOWE

Transmisja chorobotwórczych mikroorganizmów

Oddychanie jest najważniejszą czynnością fizjologiczną człowieka. W każdej minucie wdychamy i wydychamy, zależnie od wykonywanej czynności, kilka lub kilkanaście litrów powietrza, a wraz z nim tysiące cząsteczek pyłu, kurzu oraz obojętnych i chorobotwórczych mikroorganizmów.

Stałe frakcje zawieszone w powietrzu i pochodzące od organizmów żywych, w tym drobnoustroje, fragmenty komórkowe lub tkankowe zawierające materiał biologiczny, taki jak resztki roślin, czy złuszczony naskórek zwierzęcy nazywany jest aerozolem biologicznym. W skład organizmów lub struktur żywych występujących w postaci bioaerozolu wchodzą zarówno formy wegetatywne, jak i przetrwalne, między innymi bakterie, grzyby, porosty i protisty, pyłki roślin, archeowce, zarodniki, przetrwalniki, nasiona oraz wirusy.

Te ostatnie stanowią potencjalnie największe zagrożenie. Patogenne mikroorganizmy działają podstępnie, a symptomy choroby pojawiają się nawet po kilku dniach. W tym czasie istnieje wielkie ryzyko infekowania kolejnych osób. Drobnoustroje mogą być transmitowane podczas kichnięcia człowieka, parsknięcia zwierzęcia, podczas naturalnego parowania i suszenia płynów ustrojowych lub w wyniku unoszącego się w powietrzu pyłu z odchodów chorych zwierząt i ludzi.

Wyróżnia się cztery fazy trwania aerozolu biologicznego i można je odróżnić po wielkości cząstek:

• duża kropla (średnica cząstek> 100 μm)
• mała kropelka (średnica cząstek <100 μm)
• kropla jądrowa (średnica cząstek <1 μm)
• pył bakteryjny (cząstki dziesiątek i setek o wielkości nanometrów) 
  
  

Fazy kropelkowe (I i II) znajdują się w zawiesinie przez kilka sekund i szybko osiadają. Zasięg ich rozproszenia nie przekracza dwóch do trzech metrów. Duże krople stanowią największe niebezpieczeństwo rozprzestrzeniania się patogenów tylko w czasie formowania się i w pobliżu pacjenta. Cząsteczki osadzają się na różnych powierzchniach i mieszają z pyłem, a po wyschnięciu tworzą pył bakteryjny. 

Cząsteczki fazy pyłowej aerozolu - o dynamice większej niż 50 mikronów - mogą wielokrotnie infekować powietrze w pomieszczeniu, tworząc ekstremalnie wysokie stężenia mikroorganizmów. W pewnych warunkach (czyszczenie, zmiana ściółki, a także w przypadkach indywidualnej wysokiej aktywności ruchowej) liczba cząstek aerozolu unoszącego się w powietrzu może osiągnąć 90–95% całkowitej liczby cząstek wszystkich faz aerozolu bakteryjnego. Liczba i rozmiar cząstek biologicznego aerozolu wytwarzanego przez zakaźnego pacjenta w powietrzu w pomieszczeniu zależy od siły i częstotliwości fizjologicznych aktów kichania, kaszlu, mówienia i intensywności tworzenia plwociny.

Cząstki frakcji kropelkowej mają wysoką zdolność do transportu prądami powietrznymi na znaczne odległości. Ze względu na swoją charakterystykę dynamiczną cząstki o wielkości mniejszej niż dziesięć mikronów są podobne do cząstek fazy kropelkowej i fazy kropelkowo-jądrowej. Mają identyczną z nimi cechę epidemiologiczną. Ze względu na niewielki rozmiar (od jednego do dziesięciu mikronów) cząsteczki takie mogą przenikać do najgłębszych części dróg oddechowych i są jednym z kluczowych czynników napędzających rozprzestrzenianie się infekcji w powietrzu.

Rozmiar cząstek biologicznego aerozolu określa głębokość ich przenikania do dróg oddechowych, a tym samym lokalizację i nasilenie choroby, którą zarażają osobnika. Cząstki większe niż 30 μm osadzają się głównie na błonie śluzowej nosa, krtani i tchawicy. Cząstki o wielkości 3–10 μm przenikają do głębszych części dróg oddechowych - oskrzeli, a cząstki o wielkości 0,3–1 μm mogą w 51–82% przypadków dotrzeć do pęcherzyków płucnych. Z reguły połowa cząstek aerozolu o średnicy mniejszej niż 0,5 mikrona jest wydychana z powrotem. Najbardziej niebezpieczne są wysoce zdyspergowane aerozole, których cząstki mają wielkość do dwóch mikronów. To właśnie te cząsteczki wnikają w głębokie odcinki płuc, powodując ich pierwotne zmiany w postaci zapalenia płuc. Grube aerozole o cząstkach większych niż 10-15 mikronów są zatrzymywane głównie na błonie śluzowej górnych dróg oddechowych.

Podsumowując, możemy powiedzieć, że im mniejsze cząsteczki aerozolu, tym dłużej pozostają one w powietrzu i tym głębiej penetrują drogi oddechowe podczas wdychania. Czas trwania aerozolu w powietrzu (jego stabilność) zależy od jego temperatury, wilgotności, prędkości, stężenia cząstek, ładunku elektrycznego i innych czynników, które są aktywnie badane w trakcie chemii koloidu.

Zasady oczyszczania powietrza 

Filtry do oczyszczania powietrza z bakterii i wirusów.

Na świecie istnieje wiele różnych metod ochrony przez aerozolami. Najczęściej stosowaną metodą jest wykorzystanie materiału filtrującego. Mechanizm filtracji aerozoli na materiałach włóknistych jest sumą różnych składowych i czynników. Nowe, niestandardowe filtry aerozolowe są wykonane z różnych materiałów i mają różny poziom odporności na czynniki zewnętrzne.

Zasadniczo w materiale włóknistym, który składa się z kilku warstw losowo ułożonych włókien, efekty osadzania cząstek działają w różnym stopniu, a materiały filtracyjne charakteryzują się skutecznością wychwytywania aerozolu i odpornością na przepływ przepływającego powietrza. Najmniejsze cząstki (mniejsze niż 0,3 mikrona) są wychwytywane głównie dzięki efektowi dyfuzji, a duże cząstki są wychwytywane głównie przez mechanizmy kontaktowe, bezwładności i sedymentacji. Szybkość zatykania zależy od stężenia, dyspersji i charakteru cząstek aerozolu.

Zasady działania filtra HEPA:

1. Strumień powietrza z cząstkami pyłu o różnych rozmiarach (10 mikronów i mniejszych) wchodzi do filtra.
2. Duże cząstki opuszczają strumień powietrza z powodu efektu bezwładności, a małe cząstki z powodu efektu dyfuzji.
3. Wszystkie cząstki, które opuszczają strumień i dotykają włókna osadzają się na filtrze.
4. Cząstki są mocno trzymane na włóknie dzięki siłom przyciągającym.
   
   

Fakty na temat filtra HEPA:

1. Filtr HEPA może uwięzić cząsteczki wszystkich rozmiarów.
2. Kurz pozostaje w filtrze HEPA prawie na zawsze. Czyszczenie HEPA jest bezużyteczne, po prostu trzeba je wymienić.
3. Wydajność filtra HEPA rośnie z czasem jego użytkowania. 

Poniżej znajduje się graficzna ilustracja stosunku wielkości kolonii wirusów z filtrami je zatrzymującymi:

Powyżej widzimy:

1. Rozmiar cząstek obecnych w powietrzu.
2. Ich widoczność uzbrojonym i nieuzbrojonym okiem.
3. Ich wpływ na zdrowie.
4. Technologia, według której można je filtrować (skala wielkości - mikrony).

Średnica wirionów koronawirusa, na przykład SARS, wynosi od 100 do 140 nanometrów (0,1 do 0,14 mikrona). Większość koronawirusów ma kolce, które dodają kolejne 20 nm do średnicy. Wirusy te są zawarte w podzbiorze PM2.5, który definiuje wszystkie cząstki w zakresie od 10 nm do 2,5 μm.

Wniosek: maska lub respirator z filtrem HEPA zapewnia brak obecności wirusa we wdychanym powietrzu.