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高速摄影影像发现打喷嚏时喷出的唾液和黏液飞行距离比目前建议的社交距离还长

透过这张上色的高速摄影照片,可以发现喷嚏主要有两种飞沫,一种是阵雨状的大飞沫(绿色),喷射轨?纱锞嗬氪蚺缣缯撸ɑ粕2公尺远之处,另一种则是悬浮在潮湿热气之中

透过这张上色的高速摄影照片,可以发现喷嚏主要有两种飞沫,一种是阵雨状的大飞沫(绿色),喷射轨?纱锞嗬氪蚺缣缯撸ɑ粕2公尺远之处,另一种则是悬浮在潮湿热气之中的小飞沫(红色),呈云雾状。 带有病原体的飞沫在空气中悬浮的时间可能不只几秒钟,而是几分钟,飞沫的飞行距离更可长达8米。 IMAGE BY LYDIA BOUROUIBA, MIT

以每秒1000张的高速摄影拍到的喷嚏照片,时间依序为:a) 0.006秒,b) 0.029秒,c) 0.106秒,d) 0.161秒,e) 0.222秒,f)

以每秒1000张的高速摄影拍到的喷嚏照片,时间依序为:a) 0.006秒,b) 0.029秒,c) 0.106秒,d) 0.161秒,e) 0.222秒,f) 0.341秒。 IMAGES BY LYDIA BOUROUIBA, MIT

高速摄影拍到打喷嚏之后,会有像瀑布一样的大飞沫喷出(左图),还有云雾状的小飞沫(右图),能将病原体传播得更远。 IMAGE BY LYDIA BOUROUIBA

高速摄影拍到打喷嚏之后,会有像瀑布一样的大飞沫喷出(左图),还有云雾状的小飞沫(右图),能将病原体传播得更远。 IMAGE BY LYDIA BOUROUIBA, MIT

(神秘的地球uux.cn报道)据国家地理网站:研究人员从高速摄影的影像中发现,打喷嚏时喷出的唾液和黏液飞行距离比目前建议的社交距离还长,而小飞沫在空气中能够停留的时间也比预期的更久。

最近很多人听到喷嚏声或咳嗽声就紧张,但莉迪雅. 布鲁伊巴(Lydia Bourouiba)的研究结果更是让人不敢掉以轻心。

布鲁伊巴是美国麻省理工学院的流体动力学学者,近年着重于运用高速摄影机和照明设备分析人体产生的飞沫如何散播病原体,包括新型冠状病毒在内。 她与研究同仁将实验室中拍摄的影像放慢到每秒2000个影格,发现含有黏液和唾液的薄雾从口中喷出的速度接近每小时160公里,可以飞行8公尺之远。 打出喷嚏后,含有飞沫的气雾可在空气中停留数分钟,实际时间依飞沫大小而定。

掌握这些气雾飞沫传播及消散的方式,对于防范COVID-19(新冠肺炎)等呼吸道传染病非常重要,但我们对其散播的方式仍然不够了解。 布鲁伊巴的研究结果,突显出科学界一直以来对于新型冠状病毒如何透过空气传播的争议,也显示病毒藉由空气传染的可能性或许比人们先前以为的更高。

布鲁伊巴表示,美国疾病管制与预防中心(CDC)建议人际之间保持至少1.8米的距离,但此项建议并未考量到流体动力学的影响,因此这样的距离可能还不够安全;她和研究同仁就曾记录到一粒喷嚏飞沫飞了CDC安全距离的四倍之远。 虽然打喷嚏不是COVID-19的常见症状之一,但无症状患者若有季节性过敏或偶尔会打喷嚏,仍有可能透过喷嚏传染病毒。

「这会影响到一个空间中适合容纳的人数,」布鲁伊巴表示:「也牵涉到如何安排团队工作和会议,尤其是在空气不流通的环境下。 」

飞沫有大有小

感染呼吸道系统的病毒,会藉由唾液和黏液组成的飞沫从人体排出。 数十年来,科学家将飞沫分为两种,分别是大于5至10微米的大飞沫,以及被称为气胶(aerosol)的小飞沫。

飞沫愈大,喷出后就愈有可能快掉落到地面或附近的物体上。 如果有人触碰到这些飞沫之后又去触摸脸部,就有可能感染到病毒,这也正是要大家勤洗手的原因。 不过,小飞沫的传染方式就不是这么容易预测了。 小飞沫虽然在环境条件符合时很快就会蒸发,但却能传播更长的距离。

CDC和世界卫生组织(WHO)等机构根据疾病主要是透过大飞沫或小飞沫传染,将疾病加以分类,而目前认为COVID-19主要是透过大的呼吸道飞沫传播。

但根据布鲁伊巴的研究,这样的二分法或许过于武断。 据她的研究显示,打一次喷嚏会从鼻子喷出各种大小的飞沫,传播距离可达7至8米。 飞沫蒸发之前的留存时间会因许多条件而异,包括湿度和温度。 气胶通常比较快干燥,但在温暖潮湿的喷嚏飞雾中,含有病毒的小飞沫可以留存好几分钟。

目前专家仍不确定多少病毒量足以致病,内布拉斯加大学医学中心的约书亚. 桑塔皮亚(Joshua Santarpia)表示:「我们还不知道感染剂量是多少,所以接触多少飞沫粒子会让人染病现在还很难说。 」根据流感研究,并非所有传染途径的致病率都相同,而大飞沫因为夹带的病毒量较多,传染力也较高。

「目前还不确定COVID-19是否能透过气胶传染。 」香港大学流行病学家班. 考林(Ben Cowling,港译高本恩)表示。 在4月初于《自然医学》(Nature Medicine)刊出的研究论文中,考林与研究小组发现流感病毒可以通过气胶传染,而他怀疑新型冠状病毒也可能在近距离内藉由空气传播。

「流感在很多方面是相似的,」马里兰大学气胶传染专家唐纳德. 米尔顿(Donald Milton)表示:「人类已经研究流感一个世纪,但关于传染途径还是没有共识,因为很难有定论。 」

打喷嚏及咳嗽时务必掩住口鼻

我们对于新型冠状病毒如何通过空气传播的了解,大多来自从COVID-19感染者待过的空间中取得的样本,但这类研究有不确定之处。

「从空气中收集病毒相当困难,因为使用滤网收集到的细小飞沫通;岣傻,」米尔顿说道,「这样只能看出空气中曾经有RNA,但无法确定是否仍然具有传染力。 」

医疗专家认为,跑步或骑脚踏车等会让呼吸变喘的活动不太可能会提高传染率,但《新英格兰医学期刊》(New England Journal of Medicine)在4月15日刊登的一篇研究发现,大声说话时喷出的呼吸道飞沫能飞到将近1公尺之外。

口罩有助降低病毒扩散,最有效的方式是由病毒感染者配戴口罩,而且使用方式必须正确,才能有效;に。 虽然WHO表示,目前尚无证据显示健康的人配戴口罩可以防止感染呼吸道传染病。 但无症状的COVID-19患者仍有传染能力,因此CDC建议一般大众配戴布口罩。

由于布鲁伊巴的研究结果显示呼吸道飞沫喷出的飞行距离可能相当远,在打喷嚏或咳嗽时遮住口鼻,仍是有效防疫的重要守则之一。




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