Húszezer vírus is lehet egyetlen köhögésben - A cseppfertőzés működése

Akár húszezer vírust is a légtérbe juttathat egy köhögés, ami bőven elegendő ahhoz, hogy több ember megfertőződjön. Milyen tényezők befolyásolják a cseppfertőzés mechanizmusát? Mitől függ, mennyire ragályos egy vírus?

A legtöbb felső-légúti megbetegedést okozó vírus - beleértve az influenzát, a koronavírust és a megfázást okozó vírusokat - cseppfertőzéssel terjed emberről emberre. Egy tipikus köhögés során nagyjából 3000 csepp nyál távozik akár 80 km/h sebességgel. Tüsszentésnél még rosszabb a helyzet, olyankor 40 000 csepp is távozhat, több mint 160 km/h átlaggal.

Hogy pontosan milyen esélyünk van megfertőződni egy járvány során, azt a számos változó körülmény miatt nem lehet egyértelműen megmondani, de a kutatók jól értik a cseppfertőzés mechanizmusát és ezalapján meghatározhatóak a vírusfertőzés rizikóját növelő tényezők.

A cseppfertőzés főbb jellemzői

A vírusok kisebb méretűek és könnyebbek, mint a baktériumok, ezért több ideig maradhatnak a levegőben, így nagyobb az esély ezek átadásra is. A baktériumok jellemzően közelebbi kontaktus útján fertőzőképesebbek. Felépítésük következtében a vírusok tovább maradnak életképesek, a SARS-CoV-2 például két órán át is életképes a levegőben.

A levegőbe kerülő, vírusokat tartalmazó cseppek ugyanakkor meghatározott ideig fertőzőképesek: leülepednek, elpárolognak, a vírusok pedig idővel elveszítik fertőzőképességüket. Az eltelt idő attól függ, hogy milyen méretű részecskékről van szó:

• a 100 mikrométer átmérőjű (nagy) részecskék kb. 10 másodperc alatt esnek le,
• a 10 mikrométeres átmérőjű (kisebb) részecskéknek becslések szerint 17 perc alatt jutnak le a padlóra,
• míg a 1-3 mikrométeres átmérőjű részecskék csaknem határozatlan ideig lebeghetnek.

Hogy ezen idő alatt mekkora eséllyel alakul ki újabb fertőzés, azt alapvetően befolyásolja az, hogy a vírusokat tartalmazó cseppek milyen messzire jutnak a fertőzés forrásától.

A fertőző cseppek levegőbe jutása: beszéd és köhögés, tüsszentés

A kilégzés és a hangos, erőteljes beszéd során is távoznak vírusokat tartalmazó váladékcseppek, ugyanakkor a normál beszéd során a légtérbe kerülő cseppek kevesebb vírust tartalmaznak és nem jutnak el olyan távolságba. Egy lézerfény szórásos módszerrel történő mérés alapján egy perc hangos beszéd során becslések szerint mintegy 1000 folyadékcsepp távozik másodpercenként a szájüregből, és influenzavírus esetén kísérleti körülmények között több mint 8 percig levegőben maradhatnak a vírusokat tartalmazó részecskék.

A köhögés, tüsszentés és a nevetés minden esetben sokkal több vírusrészecskét juttat a légtérbe, mint a beszéd. A szingapúri állami egyetem kórházának mikrobiológiai részlege megállapította, hogy egy átlagos köhögéssel háromezer olyan váladékcsepp kerül a levegőbe, ami vírusokat tartalmaz, és hosszabb ideig marad fertőzőképes. Ezek alapján 195 és 19 500 közé teszik a köhögéssel kilövellő vírusok számát.

A fertőző cseppek által a levegőben megtett távolság attól függ, milyen erővel köhög vagy tüsszent egy személy. A legtöbb cseppfertőzés közelről történik. Az influenzavírust tartalmazó nagy légúti cseppek többsége jellemzően körülbelül 1,8 métert tesz meg, amikor egy beteg köhög vagy tüsszent. A 60 és 100 mikrométer közötti méretű nagy cseppek többnyire teljesen elpárolognak, mielőtt 2 méterre távolodnának.

Amikor azonban nagy sebességgel lökődnek ki ezek a nagy méretű cseppek - erőteljes köhögés és tüsszentés során -, jóval messzebbre képesek eljutni. A köhögés során a levegőbe juttatott aeroszol nem egységes cseppek formájában jelenik meg, hanem hasonló tulajdonságokkal bír, mint a nyomás alatt álló adagolóeszközből származó puf. A köhögés és a tüsszentés során kiürített anyagok különféle méretű cseppekkel rendelkező, többfázisú lebegő felhőt alkotnak. A kisebb részecskék körül kialakuló turbulencia, valamint a felhőben lévő örvények hatására azok lassabban ülepednek le, és néhány részecske akár 2,5 méternél messzebbre is eljuthat a levegőben.

A köhögés, tüsszentés kisebb és könnyebb cseppeket is tartalmaz a nagyobbak mellett, amik tovább képesek a levegőben lebegve terjedni. Egy köhögés során jellemzően 4–6 métert is szórnak a levegőbe, ami elméletileg elég ahhoz, hogy bejusson egyes épületek mennyezeti szellőzőrendszerébe.

A kutatások jelentős egyéni különbségeket is kimutattak. Minden ember más ütemben és intenzitással lélegzik, más hangerővel beszél. Az ún. szuperterjesztők (olyan fertőzöttek, akik környezetében az átlagostól jóval több megbetegedés történik) olyan egyének lehetnek, akik a szokásosnál nagyobb mennyiségű fertőző aeroszolokat termelnek a hétköznapi tevékenységek (beszéd, nevetés) során.

Ez is érdekelheti Ártalmas-e a tüsszentés visszatartása?

A megfertőződés esélyét befolyásoló tényezők

A vírus fertőző ereje több tényező alakulásától függ. A váladékcseppek fentebb tárgyalt mérete és levegőben töltött ideje mellett fontos a belélegzett levegőben lévő víruskoncentráció nagysága, a fertőző cseppeket tartalmazó helységben töltött idő, továbbá az egyes vírusok is eltérő életképességűek a levegőben vagy a különböző felületeken. Emellett a kiköhögött cseppeket belélegző emberek általános állapota (immunrendszerük erőssége), illetve vakcinák által elért védettsége döntő szempont. A vírusoknak való kisebb kitettség egy erős immunitású személynél a vírusok nagy része esetén nem okoz fertőzést és megbetegedést.

Ha ellenben egy iroda, orvosi váró, repülő vagy vonat fertőzött levegőjét tartósan belélegezzük, már közvetlenebb érintkezés nélkül is megkaphatjuk a betegséget egy óra elteltével. A Virginia Műszaki Egyetem kutatói egészségügyi intézmények várótermeiből, három óvodai csoportszobából és három nemzetközi légi járatról vettek levegőmintát. A minták felében találtak influenzavírust tartalmazó cseppeket. Átlagosan egy köbméternyi levegőben 16 000 influenzavírus-részecskét találtak, ez a vírusmennyiség ahhoz elég, hogy egy óra alatt kialakuljon a fertőzés.

Zárt térben tehát a lehető legrövidebb ideig érdemes járványos időszakokban tartózkodni, illetve kerülni kell az olyan tereket, ahol nincs lehetőségünk lerövidíteni a tartózkodási időt. Ezért nem ajánlatos orvoshoz menni, csak nagy baj esetén, és emiatt betegednek meg olyan sokan egy-egy repülőút után. Otthon, munkahelyen sokat segít a rendszeres szellőztetés. Minden nyilvános helyen pedig továbbra is ajánlott a távolságtartás és maszkviselés.

WEBBeteg összeállítás - MTI, Medipress, Coughs and Sneezes: Their Role in Transmission of Respiratory Viral Infections (PubMed)