Маска спаситель и враг

Обычно я на медицинские темы не пишу — не мой жанр. Пишу рассказы и эссе, а вот на практические темы, связанные со здоровьем, — довольно редко. Но вот в связи с противоречивыми советами по поводу коронавируса, исходящими из самых высоких инстанций, вроде Центра по контролю за заболеваниями (CDC) и Белого дома, я сам себе стал задавать вопросы.

Почему главный эпидемиолог страны д-р Фаучи сначала советовал: «для защиты от вирусов COVID-19 носите маски только, если вы уже заболели»; позднее - «носите всегда»?!

 Почему Президент Трамп сначала вообще нигде не носил маску, а сейчас изредка стал надевать?

Думаю, скорее по политическим мотивам, чем по необходимости.

В публикациях же — вообще мешанина.

Тогда я решил разобраться сам. Я не врач, но для ответа на вопрос «нужно ли носить ли маску?» не надо быть врачом. Это, скорее, ближе к моей специальности, чем к медицинской профессии — я биомедицинский инженер и у меня даже есть несколько патентов на методы фильтрации воздуха. Так что в этих вопросах я разбираюсь сравнительно неплохо и, надеюсь, могу сам решить: носить ли маску.

Вот к каким выводам я пришёл. Но сначала несколько важных замечаний.

1. Вирусы — страшно маленькие создания, имеющие размеры в пределах от 0.005 до 0.3 микрона (1 микрон это одна тысячная миллиметра). Коронавирус COVID-19 имеет размер 0.125 микрона. Для сравнения: частицы табачного дыма могут быть столь же маленькими, а вот бактерии много крупнее — на порядок и даже больше.

2. Главный путь передачи вируса от больного человека к здоровому — через рот при дыхании, кашле и чихании. При этом изо рта вылетает в воздух множество крохотных частиц жидкости, 97 процентов которых имеют размер менее одного микрона (аэрозоль), а около 2.7 процента имеют размеры от 1 до 10 микрон, то есть это крохотные капельки. Чтобы заразить, достаточное количество таких частиц, содержащих вирусы, должно попасть другому человеку в рот или в глаза. Вирус сам по себе в воздухе не летает, он всегда находится внутри или капли, или аэрозоля, поэтому важно защищать своё дыхание от таких частиц.

3. Аэрозоль может держаться в воздухе довольно долго, до нескольких часов, а вот капельки жидкости, выделяемые при чихании и кашле, много крупнее, а потому они в воздухе на зависают и быстро падают на пол или землю не далее, чем в 2-х метрах от человека.

А теперь о масках. Есть два основных типа масок: простые хирургические и более плотные — N95.

Хирургические маски хорошо защищают только от проникновения капель, но не аэрозоля. Они сравнительно надёжно задерживают бактерии — защищают пациента и медперсонал от бактерий примерно на 75 процентов, но против вирусов бесполезны, поскольку ячейки в таких масках много больше, чем размеры аэрозоля, и он через них проходит без помех. Это - вроде как посадить воробья в клетку для слона и надеяться, что птичка не вылетит.

А вот маска N95 (в Европе такие называются FFP2), изготовленная из плотных синтетических волокон, задерживает частицы от 0.3 микрона, а, стало быть, она эффективна против аэрозоля и капель. Следует иметь в виду, что через такую маску довольно трудно дышать, а кроме того - такие дороже и купить их сложнее.

Оба типа масок должны плотно прилегать к лицу, без зазоров, однако они не защищают глаза. Поэтому, если не считать специальных шлемов, почти идеальной маской от вирусов могла бы быть маска для подводного ныряния, с дыхательной трубкой, заткнутой НЕРА фильтром (см. ниже).

На улице хирургическая маска для здорового человека бесполезна. Такая маска — это воздушный фильтр, через который аэрозоль, основной носитель вирусов, проходит в обе стороны без усилий. Вот вам простой эксперимент. Если недалеко от вас кто-то курит, наденьте хирургическую маску и понюхайте. Чувствуете запах табака? Если да, то маска пропускает дым, а, значит, пропустит и аэрозоль, заряженный вирусами. Стало быть, такая маска от вирусов не защитит, а вот вред может нанести большой, о чём скажу ниже.

Чтобы заразиться коронавирусом, необходимо некое «критическое количество» вирусов, которое попадёт в рот или в глаза. Поэтому, если воздух стоячий или слабо движется, то при дыхании больного человека аэрозоль может накопиться в воздухе в достаточной для заражении концентрации. Отсюда вывод — в помещении, например, в комнате, ресторане, кинотеатре, есть более высокий шанс подхватить заразу, вдыхая воздух с подвешенным аэрозолем, а вот на улице, даже при слабом ветерке, опасность несравненно меньше.

Хорошо находиться в комнате, где воздух движется, например, открыты окна и есть сквозняк. Однако намного безопаснее находиться в таком помещении, где есть вентиляционная система с так называемым HEPA-фильтром (HEPA – High Efficiency Particulate Air - то есть высокоэффективный воздух с частицами), который почти на полностью задерживает частицы размером от 0.01 микрона и крупнее. Значит - коронавирус не только в аэрозоле, но даже сам по себе в «сухом» виде через назыанный фильтр не пройдёт. К сожалению, в обычных жилых домах, в торговых центрах и многих других помещениях такие эффективные фильтры не устанавливают, в основном из-за дороговизны.

Есть одно примечательное исключение — самолёт. В салоне самолёта вентиляция работает так: примерно треть воздуха проходит через НЕРА- фильтр и возвращается в салон, а остальные 70 процентов выбрасываются наружу. Так что выдыхаемого аэрозоля в самолёте чрезвычайно мало, за исключением непосредственной близости от человека. То есть заразиться можно только от больного соседа, если он на вас дышит или кашляет прямо в лицо. Поэтому неудивительно, что стюардессы и пилоты заболевают не чаще, а возможно даже реже, чем люди других профессий.

На улице, где воздух движется более активно, чем в помещении, дыхание от больного человека развеивается, и потому есть лишь крохотный шанс попадания аэрозоля в достаточной для зажения концентрации к другому человеку: неважно — в маске тот или без. От хирургической маски есть только одна польза: если её носит больной человек, то при дыхании, кашле и чихании аэрозоль от него не вылетает так далеко, как без маски, а, значит, опасное пространство вокруг него меньше — скажем, не два метра, а один. А вот для здорового человека от маски пользы нет. Стало быть на открытом воздухе, если только вы тесно не контактируете с больным человеком, маска бесполезна. Поэтому я всегда гуляю без маски, хотя прохожие в намордниках от меня держатся подальше и поглядывают неодобрительно, поскольку они ещё не читали этой статьи.

Сейчас идут большие дебаты: открывать ли в сентябре школы? Например в Калифорнии, с началом учебного года школы не откроются, а зря. Говорю «зря» и тому есть две причины: во-первых дети заражаются коронавирусом чрезвычайно редко, во-вторых, для большей безопасности можно было бы устроить классы с проточным воздухом, например, обучать детей во дворе школы (в калифорнийском климате это можно делать даже зимой) или в комнате для занятий, где установлены вентиляторы, дующие в сторону открытых окон или форточек на противоположной стене. Не так уж и сложно. А вот маски для учеников или учителей в таких случаях будут бесполезны, да и надобности в них не будет.

Теперь о вреде хирургических масок. Они сравнительно неплохо задерживают бактерии, поэтому если вы дышите через такую маску, на её внутренней поверхности со временем накапливается множество бактерий, которые вы выдыхаете. Подчеркну — не вирусов, а бактерий. Примерно через два часа маска будет забита бактериями до предела. Если вы продолжаете через неё дышать, вы подвергаете себя опасности. Что происходит при дыхании? Когда вы вдыхаете через такую маску, поток воздуха захватывает из неё бактерии и они возвращаются обратно к вам в лёгкие в большей концентрации, чем вы выдыхали. Если маска забита бактериями, то лёгкие при каждом вдохе будут получать бактериальные «удары», что может привести в пневмонии, то есть происходит само-заражение. Поэтому хирургические маски необходимо менять каждый час, а старые либо выбрасывать, либо для дезинфекции опрыскивать с обеих сторон алкоголем, или можно просушивать в горячем воздухе. Носить хирургическую маску долго опасно, поэтому, например, продавцы в магазинах, которые носят маску, не снимая всю смену, рискуют заболеть пневмонией, никак не связанной с коронавирусом.

Итак, подведём итоги:

1. Больному человеку в помещении маску носить постоянно не следует, а надевать её надо только в присутствии других людей, а вот окна или хотя бы форточки нужно держать открытыми.

2. Здоровому человеку носить хирургическую маску смысла нет ни на улице, ни в помещении. В Японии и других азиатских странах, где люди часто ходят в масках, гриппом (вирусное заболевание) болеют не реже, чем в других странах. Впрочем, без маски вас могут не пустить в магазин или офис, а потому там маску придётся надеть.

3. В присутствии больного человека или если вы подозреваете, что рядом могут быть больные, надевайте только маску N95, но снимайте её сразу, как только опасности заражения больше нет. Долго в такой маске вы не проходите.

_________________________
©Jacob Fraden, San Diego, 2020
Рассказы и эссе Якова Фрейдина можно прочитать на его веб–сайте: www.fraden.com/рассказы , а книги можно приобрести через: http://www.fraden.com/books