Welche Rolle spielt die Maske, wenn man sie schon so lange trägt?

Da die globale Epidemie weiterhin so schwerwiegend ist, muss man nicht viel über die wichtige Rolle von Masken sagen, denn dieses neue Coronavirus verfügt über eine sehr wichtige „Waffe“ – es kann durch Tröpfchen (kleine Tröpfchen) übertragen werden .

Was also ist Tröpfchenübertragung? Wie verbreiten sie sich von Mensch zu Mensch?

Bereits 1897 entdeckte der deutsche Bakteriologe Carl Flügge, dass Krankheitserreger in kleinen Tröpfchen vorkommen, die aus dem menschlichen Mund spritzen. Diese Tröpfchen werden durch die beim Husten oder Niesen entstehende Scherkraft in die Luft gesprüht und bewirken eine „Tröpfchenübertragung“, den Hauptübertragungsweg von Infektionskrankheiten der Atemwege.

Vor 1930 war diese Ansicht die Hauptgrundlage für die Beurteilung von Infektionskrankheiten der Atemwege, bis William Wells vorschlug, Atemtröpfchen in „große Tröpfchen“ und „kleine Tröpfchen“ zu unterteilen . Er beschäftigte sich damals mit der Übertragung von Tuberkulose und stellte fest, dass eine bloße „Tröpfcheninfektion“ nicht ausreichte, um den Übertragungsweg von Atemwegsinfektionen vollständig zu erklären.

Da die aus dem Mund ausgestoßenen Tröpfchen groß oder klein sein können, sind größere Tröpfchen im Allgemeinen für das menschliche Auge erkennbar, wie beispielsweise Speichel im Mund. Diese großen Tröpfchen setzen sich im Allgemeinen schneller ab als sie verdunsten, sodass Krankheitserreger leicht im Umfeld einer infizierten Person zurückbleiben.

Kleinere Tröpfchen entstehen aus den Schleimhäuten der Lunge oder der Stimmbänder und ihre Sedimentationsrate ist langsamer als ihre Verdunstungsrate. Beim Übergang der Tröpfchen von den warmen, feuchten Atemwegen in die kühlere, trockenere Außenumgebung verdunstet das Wasser in den Tröpfchen schnell und es bilden sich trockene Restpartikel, die auch als Aerosolpartikel bezeichnet werden.

Simulation von Meersalzpartikeln | svs.gsfc.nasa.gov

Diese Partikel sind normalerweise mit bloßem Auge nicht zu erkennen (Durchmesser etwa 1 Mikrometer). Wenn ich es beschreiben müsste, würde ich sagen, es ist ein bisschen wie Staubpartikel, die in einem Raum im Sonnenlicht schweben.

Auf diese Weise wurde die von Wells vorgeschlagene Dichotomie zwischen Tröpfchen und Aerosolen zum Kernkonzept des Klassifizierungssystems für die Übertragungswege von Atemwegserkrankungen, das bis heute von der Weltgesundheitsorganisation und anderen Organisationen (wie den Centers for Disease Control and Prevention) verwendet wird. Je nachdem, ob Infektionskrankheiten der Atemwege durch große oder kleine Tröpfchen übertragen werden, wird die Übertragung zwischen Wirten als Tröpfchen- oder Aerosolweg klassifiziert und es werden weitere Kontrollstrategien entwickelt.

Nachdem wir nun die Übertragungswege kennen, wollen wir uns genauer ansehen, wie sie sich durch die Luft verbreiten.

Ganz zu schweigen vom neuen Coronavirus, den seit langem weltweit existierenden Grippeviren und Tuberkulosebakterien, die ebenfalls zu den Krankheitserregern der Atemwege zählen, sodass die Forschung zu ihrer Übertragung noch immer andauert.

Im Jahr 2014 verwendete Lydia Bourouiba, Leiterin des Disease Transmission Dynamics Laboratory am MIT, eine optische Methode, die Hochgeschwindigkeitsfotografie mit Hintergrundbeleuchtung kombiniert, um die Flüssigkeitsdynamik während eines Hustens oder Niesens zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass diese aus der Schleimhaut ausgestoßenen Speicheltröpfchen nicht nur einer halbballistischen Abschussbahn mit kurzer Reichweite folgen, sondern, was noch wichtiger ist, dass diese Tröpfchen nicht unabhängig von ihrer eigenen Bewegungsbahn sind . Die meisten davon werden von der „Puffwolke“ erfasst, die durch das Niesen entsteht (ähnlich der Nebelwolke, die aus einer Sprühflasche gesprüht wird), und bilden eine mehrphasige turbulente Gaswolke.

Diese Wolke ist wie ein „wiedergeborener Elternteil“ für die kleinen Tröpfchen, denn nachdem sie die angenehme Umgebung des Atmungssystems verlassen hätten, wären sie in der äußeren Umgebung schnell verdunstet (die vorherige Dichotomie berücksichtigte nicht die Möglichkeit feuchter Gaswolken), aber die lokale feuchte und warme Umgebung in der turbulenten Gaswolke verlangsamte die Verdunstungsrate erheblich, wodurch die Lebensdauer der Tröpfchen direkt von einigen Zehntelsekunden auf mehrere Stunden verlängert wurde.

Und weil die Wolke über eine größere Vorwärtsdynamik verfügt, kann sie eine größere Entfernung zurücklegen als Tröpfchen, die Krankheitserreger übertragen. Wenn die Physiologie und Umgebung des Patienten berücksichtigt werden, kann die maximale Ausbreitungsdistanz 7 bis 8 Meter erreichen, wenn sich die Wolke in einem Nutzlastzustand befindet.

Darüber hinaus ist mittlerweile bestätigt, dass auch asymptomatisch Infizierte das Potenzial haben, COVID-19 zu verbreiten, selbst wenn sie keine klinischen Symptome wie Fieber, Husten etc. zeigen. Eines tun sie aber alle: Sie reden.

Ja, auch durch die alltägliche Sprache gelangen Tröpfchen in die Luft, und obwohl diese normalerweise ignoriert werden, weil sie zu klein sind, lässt sich ihre Existenz nicht leugnen.

In einem 2019 in „Scientific Reports“ veröffentlichten Forschungsartikel wurde ein Experiment durchgeführt. Die Autoren verwendeten ein aerodynamisches Partikelmessgerät, um die Anzahl und Größenverteilung der Tröpfchen aufzuzeichnen, die ausgestoßen wurden, wenn Menschen in unterschiedlichen räumlichen Entfernungen sprachen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Konzentration der durch menschliche Gespräche verspritzten Tröpfchen (Aerosolpartikel) mit zunehmender Lautstärke des Geräuschs zunimmt, die Größe und Verteilung der Tröpfchen sich jedoch nicht ändert , und dieses Ergebnis gilt unabhängig von der verwendeten Sprache.

Gerade weil verschiedene Tröpfchen in die Luft gelangen und sich verbreiten können, empfehlen Gesundheitsexperten in fast allen Ländern, dass Menschen beim Aufenthalt in der Öffentlichkeit eine Maske tragen, um die Verbreitung des Virus zwischen Menschen in der Gemeinschaft zu verringern.

Haben Sie heute beim Ausgehen eine Maske getragen?