يمكن أن تساعد كيفية تحرك الدخان داخل البار أو في الهواء الطلق في تصور كيفية انتشار فيروس كورونا. Shironosova / Getty Images Plus

عندما يتصور الناس التباعد الاجتماعي ، فإنهم يفكرون عادة في "قاعدة 6 أقدام".

صحيح أن الابتعاد عن الآخرين بمسافة 6 أقدام يمكن أن يقلل من فرصة هبوط قطيرات الجهاز التنفسي المحملة بفيروس كورونا في عينيك أو أنفك أو فمك عندما يسعل شخص ما. معظم هذه القطرات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها ، ويقوم الناس بطردها في الهواء طوال الوقت - عندما يصرخون أو يتحدثون أو حتى يتنفسون.

لكن قاعدة 6 أقدام لا تأخذ في الحسبان جميع المخاطر ، خاصة في الداخل.

فكر في دخول غرفة يدخن فيها شخص ما سيجارة. كلما اقتربت من السيجارة ، زادت قوة الرائحة - وزاد الدخان الذي تستنشقه. هذا الدخان باق في الهواء أيضًا. بمرور الوقت ، لا يهم مكان وجودك في الغرفة ؛ سيكون الدخان في كل مكان.

يتكون دخان السجائر من جزيئات مماثل في الحجم لقطرات الجهاز التنفسي الأصغر التي يطردها البشر - تلك التي أطول فترة في الهواء. في حين أنه ليس تشبيهًا مثاليًا ، فإن تصور كيفية تحرك دخان السجائر عبر بيئات مختلفة ، في الداخل والخارج على حد سواء ، يمكن أن يساعد في تصور كيفية انتشار القطرات المحملة بالفيروسات في الهواء.

As أساتذة من يدرس ديناميكا السوائل و الهباء الجوي، كنا نستكشف كيف ينتشر مرض كوفيد -19 والمخاطر التي يسببها. قاعدة 6 أقدام هي معيار جيد يسهل تذكره ، لكن من المهم فهم حدوده.

الهباء الجوي وحكم عمره 86 عامًا

تعود قاعدة 6 أقدام إلى ورقة نُشرت في عام 1934 وليام ف، الذي كان يدرس كيفية انتشار مرض السل. قدر ويلز أن قطيرات الجهاز التنفسي الصغيرة تتبخر بسرعة ، في حين أن القطرات الكبيرة تسقط بسرعة على الأرض ، في مسار يشبه المسار الباليستي. وجد أن أقصى مسافة قطرت قبل أن تستقر أو تتبخر كانت حوالي 6 أقدام.

في حين أن هذه المسافة يمكن أن تقلل من التعرض ، إلا أنها لا تقدم صورة كاملة لخطر الإصابة بفيروس SARS-CoV-2.

عندما يزفر الناس ، فإنهم يطردون الرذاذ التنفسي بمجموعة كبيرة من الأحجام. معظمهم قطرها أصغر من 10 ميكرون. يمكن أن تنخفض هذه بسرعة إلى ما يقرب من 40٪ من قطرها الأصلي ، أو أصغر ، بسبب التبخر.

ومع ذلك ، لن تتبخر القطرات تمامًا. هذا لأنها تتكون من كل من الماء والمواد العضوية ، بما في ذلك فيروس SARS-CoV-2. تبقى هذه القطرات الصغيرة معلقة في الهواء من دقائق إلى ساعات, يشكل خطرا لأي شخص يتعامل معهم. عند تعليقها في الهواء ، يُشار إلى هذه القطرات عادةً باسم الهباء الجوي.

{vembed Y = hgGYqOJwQFk}
تُظهر نماذج الكمبيوتر كيف تتحرك قطرات الجهاز التنفسي في ظل ظروف مختلفة. الائتمان: K. Liu ، J. Salinas ، M. Allahyari ، N. Zgheib and S. Balachandar / University of Florida.

في الداخل أو الخارج: التهوية مهمة

تكون مخاطر العدوى أعلى بجوار الشخص المصاب بالفيروس وتقل مع المسافة. ومع ذلك ، فإن الطريقة التي تمتزج بها قطرات الجهاز التنفسي في الهواء والتركيز الناتج يؤثران على المسافة اللازمة لتجنب التعرض بأمان.

في الهواء الطلق ، يوفر الجمع بين التباعد الجسدي وأغطية الوجه حماية ممتازة ضد انتقال الفيروس. فكر مرة أخرى في كونك بالقرب من مدخن. يمكن للرياح أن تحمل الدخان لمسافة تزيد عن 6 أقدام ، لكن التركيزات العالية من الدخان لا تتراكم عادة في الهواء الطلق لأن الدخان يخفف بسرعة بالحجم الكبير للهواء. الإستراتيجية الفعالة للغاية لتجنب استنشاق الدخان هي تجنب الوقوع مباشرة في اتجاه الريح للمدخن. هذا صحيح أيضًا بالنسبة للقطرات التنفسية.

في الداخل ، الصورة مختلفة جدا.

يمكن لتيارات هواء الغرفة الخفيفة جدًا من المراوح ووحدات التهوية أن تنقل قطرات التنفس عبر مسافات اكثر عظمة من 6 أقدام. ومع ذلك ، على عكس كونها في الهواء الطلق ، فإن معظم الأماكن الداخلية بها سوء التهوية. يسمح ذلك بتركيز قطرات التنفس الصغيرة المحمولة جواً تتراكم بمرور الوقتتصل إلى جميع أركان الغرفة.

{vembed Y = hhtM_sfBNIQ}
تُظهر المحاكاة مسارات القطرات المنبعثة من شخص ما في غرفة ذات تهوية مختلطة. الائتمان: Goodarz Ahmadi و Mazyar Salmanzadeh / Clarkson University.

عندما تكون داخل المنزل ، فإن خطر الإصابة يعتمد على متغيرات مثل عدد الأشخاص في الغرفة ، وحجم الغرفة ومعدل التهوية. التحدث بصوت عالٍ ، والصراخ or الغناء يمكن أن تولد أيضًا تركيزات أكبر بكثير من القطرات ، مما يزيد بشكل كبير من مخاطر الإصابة المرتبطة.

ليس من المستغرب أن معظم أحداث "superspreader" التي أصابت أعدادًا كبيرة من الأشخاص المشاركين في التجمعات الداخلية ، بما في ذلك المؤتمرات التجارية, الحانات المزدحمة, في الجنازة و تمرين الفرقه الموسيقيه.

استراتيجيات للبقاء في أمان

في أوقات ما قبل COVID-19 ، كان عدد قليل من الناس قلقين من عدوى الجهاز التنفسي من القطرات الصغيرة المحملة بالفيروسات المتراكمة في الداخل لأن حمل الفيروس لديهم عادة ما يكون منخفضًا جدًا بحيث لا يسبب العدوى.

مع SARS-CoV-2 ، الوضع مختلف. أظهرت الدراسات أن المرضى المصابين بـ COVID-19 ، حتى أولئك الذين لا تظهر عليهم أعراض ، يحملون أ حمولة عالية من الفيروس في سوائل الفم. عندما تنبعث قطرات محمولة جواً من قبل هؤلاء المرضى أثناء المحادثة والغناء وما إلى ذلك استنشاقها ، عدوى الجهاز التنفسي ممكنة.

للأسف ، لا توجد مسافة آمنة في غرفة سيئة التهوية. استراتيجيات جيدة للتهوية والترشيح التي تجلب الهواء النقي أمر بالغ الأهمية لتقليل مستويات تركيز الهباء الجوي ، تمامًا كما يمكن أن يؤدي فتح النوافذ إلى تنظيف غرفة مليئة بالدخان

بالإضافة إلى ذلك، أقنعة أو أغطية للوجه يجب ارتداؤها في جميع الأوقات في البيئات الداخلية العامة. كلاهما يقلل من تركيز قطرات الجهاز التنفسي طرد في الغرفة وتوفير بعض الحماية ضد استنشاق الهباء الجوي المعدية.

أخيرًا ، لأن خطر العدوى تزداد مع وقت التعرض، من المهم أيضًا تحديد مقدار الوقت الذي يقضيه داخل الأماكن العامة.

يُعد دليل التباعد الاجتماعي البالغ طوله 6 أقدام أداة مهمة لمكافحة انتشار COVID-19. ومع ذلك ، مع انتقال المزيد من الأنشطة إلى الداخل مع وصول طقس أكثر برودة هذا الخريف ، سيكون من الضروري تنفيذ الإجراءات الوقائية ، بما في ذلك تلك التي قد تستخدمها لتجنب استنشاق دخان السجائر.

حول المؤلف

بايرون إراث ، أستاذ مساعد في الهندسة الميكانيكية ، جامعة كلاركسون؛ أندريا فيرو ، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية ، جامعة كلاركسون؛ غودارز أحمدي ، أستاذ الهندسة الميكانيكية ، جامعة كلاركسون، وسوريش ضانيالا ، أستاذ متميز في الهندسة الميكانيكية وهندسة الطيران ، بايارد د. جامعة كلاركسون

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

books_disease