馬克斯·普朗克動(dòng)力學(xué)和自組織研究所(MPI-DS)和化學(xué)研究所與UMG合作進(jìn)行的一項(xiàng)研究的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)。研究人員調(diào)查了在呼吸、說話、唱歌和喊叫時(shí)隨呼吸釋放的氣溶膠顆粒和液滴的濃度，對(duì)132名不同年齡的人進(jìn)行了測(cè)量。這些發(fā)現(xiàn)有助于理解如何控制流感或Covid-19等疾病的傳播。

傳染病通常是通過受感染者呼出的顆粒傳播的。然而，這些氣溶膠顆粒的大小差別很大，這取決于它在呼吸道中的來源。在肺部，大部分小于5微米的小顆粒——也就是千分之五毫米——被產(chǎn)生，也被稱為PM5。相比之下，更大的顆粒產(chǎn)生于上呼吸道。測(cè)量結(jié)果顯示，兒童呼出的小顆粒比成年人少得多。

“我們發(fā)現(xiàn)，5微米以下的小顆粒濃度隨著年齡的增長(zhǎng)而增加，兒童的濃度尤其低。因此，如果只在下呼吸道感染，成年人更有可能引發(fā)傳播，”MPI-DS研究小組負(fù)責(zé)人、該研究的主要作者M(jìn)ohsen Bagheri說。值得注意的是，根據(jù)這項(xiàng)研究，來自喉嚨的較大顆粒在兒童和成人中的傳播程度相同。研究人員沒有發(fā)現(xiàn)呼出顆粒的濃度與人的性別、體重、健康狀況或吸煙習(xí)慣之間的相關(guān)性。

發(fā)聲活動(dòng)增加了小顆粒的濃度

在這項(xiàng)綜合研究中，研究人員記錄了132名健康志愿者的數(shù)據(jù)。這項(xiàng)研究還包括了5歲至18歲的兒童和青少年，關(guān)于這方面的數(shù)據(jù)很少。他們使用安裝在潔凈室中的各種儀器來測(cè)量呼出的顆粒大小的全部范圍:從十分之一微米到四分之一毫米。參與者總共進(jìn)行了20分鐘的唱、說、喊等不同的發(fā)聲活動(dòng)。密歇根大學(xué)感染控制和傳染病系的Simone Scheithauer教授報(bào)告說:“聲音和年齡被證明是產(chǎn)生顆粒的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素?！?/p>

呼出的顆粒量決定了潛在的感染風(fēng)險(xiǎn)

雖然人類的液滴和氣溶膠大多含有小顆粒，但較大的顆粒構(gòu)成了可含有病原體的總體積的主要部分。MPI-DS主任Eberhard Bodenschatz解釋說:“如果病原體主要存在于上呼吸道，那么大顆粒是迄今為止疾病的主要傳播媒介。因此，重要的是要考慮傳染性顆粒在呼吸道中的定位，以決定適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施。例如，目前的奧密克戎變種的冠狀病毒似乎更多地局限于上呼吸道，這就是為什么即使是簡(jiǎn)單的過濾口罩也是一種很好的保護(hù)?！?/p>

保護(hù)措施取決于病原體的定位

相比之下，主要存在于肺部的傳染病主要通過小顆粒傳播。根據(jù)這項(xiàng)研究，由于它們的產(chǎn)量隨著年齡的增長(zhǎng)而增加，兒童傳播此類疾病的可能性比成人低。為防止肺部疾病經(jīng)空氣傳播，佩戴合身、高效的口罩可有效避免疾病傳播，尤其是成年人。

Size, concentration, and origin of human exhaled particles and their dependence on human factors with implications on infection transmission