Maske-Mesafe: Solunum Virüsleri Aerosoller ile Havada İki Metreden Uzağa Yayılıyor
Fotoğraf-1: Solunum virüslerinin havadan bulaşmasında yer alan aşamalar.(1)
Sars-CoV-2, günümüzün küresel koronavirüs salgınının arkasındaki virüs, öncelikle virüs yüklü aerosollerin hem kısa hem de uzun mesafelerde solunmasıyla yayılıyor ve solunum virüslerinin kapsamlı yeni bir değerlendirmesi, diğer virüslerin de muhtemelen aynı şekilde yayıldığını gösteriyor. Uluslararası, disiplinlerarası bir araştırmacı ekibinin 27 Ağustosta Science Dergisinde yayınladığı bir incelemede, SARS-CoV, MERS-CoV, grip, kızamık ve basit soğuk algınlığına neden olan rinovirüslerin tümünün kapalı havada birikebilen ve saatlerce asılı kalabilen aerosoller yoluyla yayılabileceği rapor edildi.
Geçen yüzyılda ve bu pandeminin başlangıcında, SARS-CoV-2 de dahil olmak üzere solunum virüslerinin esas olarak enfekte bireylerin öksürük ve hapşırmalarından üretilen damlacıklarla veya kontamine yüzeylere dokunma yoluyla yayıldığına inanılıyordu. Bununla birlikte, SARS-CoV-2′ nin damlacıklardan ve enfekte yüzeylerden bulaşması fikri, COVID-19 salgını sırasında gözlemlenen çok sayıda aşırı yayılma olayını veya iç ve dış ortamlar arasındaki bulaşma farklılıklarını tek başına açıklamada yetersiz kalmıştır. Bu nedenle COVID-19 salgınına yol açan faktörleri anlama isteğiyle motive olan Tayvan, ABD ve İsrail’den araştırmacılar, koronavirüsün ve diğer solunum virüslerinin nasıl yayıldığını mümkün olduğunca net bir şekilde tanımlamaya çalıştılar. Ekip, COVID pandemisi sırasında gözlemlenen süper yayılma olaylarıyla ilgili çok sayıda çalışmayı gözden geçirdi, ve bu çalışmaların tutarlı bir şekilde, “en olası bulaşma yolunun hava yoluyla iletim olduğunu, yüzey temasları veya büyük damlacıklarla temas olmadığını” gösterdiğini buldu.
Bu süper yayılma olaylarında ortak bir faktör, insanların aynı odada soludukları ortak havaydı. Birçoğu; kalabalık yerler, bir saat veya daha fazla maruz kalma süreleri, yetersiz havalandırma, sesli konuşma ve maskelerin uygun şekilde takılmaması ile bağlantılıydı. Araştırmacılar ayrıca, hava örneklemesi, polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), hücre kültürü çalışmaları, epidemiyolojik analiz, laboratuvar ve klinik çalışmalar ve modelleme çalışmaları gibi diğer birçok çalışma türünden toplanan kanıtları da gözden geçirdiler. Hava yoluyla bulaşmanın sadece COVID-19 için değil, çoğu solunum hastalığı için önemli, hatta baskın bir bulaşma yolu olduğu sonucuna vardılar.
İncelemeye öncülük eden, Aerosol Bilim Araştırma Merkezi direktörü ve Tayvan’daki National Sun Yat-sen Üniversitesi’nde bir aerosol fizikokimyageri olan Chia C. Wang diyor ki, “Virüs yüklü aerosollerin solunması yoluyla bulaşma, uzun zamandır yeterince kabul görmedi. Halkı bu bulaşma yoluna karşı korumak için aerosol önlemleri uygulayarak geleneksel paradigmaları revize etmenin zamanı geldi.”
Fotoğraf-2: Tayvan’daki National Sun Yat-sen Üniversitesi tarafından oluşturulan, virüslerin hava yoluyla bulaşmasını gösteren karikatür panel serisi.(2)
Fotoğraf-3: Tayvan’daki National Sun Yat-sen Üniversitesi tarafından oluşturulan, virüslerin hava yoluyla bulaşmasını gösteren karikatür panel serisi.(2)
Fotoğraf-4: Tayvan’daki National Sun Yat-sen Üniversitesi tarafından oluşturulan, virüslerin hava yoluyla bulaşmasını gösteren karikatür panel serisi.(2)
Ekip, solunum yolu hastalıklarının damlacıkla bulaşmasına ilişkin hakim paradigmaların bir yüzyıl kadar öncesine dayandığını belirtti. Hava yoluyla bulaşma ise, 1900’lerin başında, tanınmış halk sağlığı figürü Charles Chapin tarafından “hava yoluyla bulaşmadan bahsetmenin insanları ürküterek eylemsizliğe sürükleyeceği ve hijyen uygulamalarını yerinden edeceği” endişesi nedeniyle babacan bir tavırla reddedildi. Yakın mesafedeki enfeksiyonları damlacık bulaşmasına bağlayan, kanıtlanmamış bir varsayım, solunum virüslerinin iletimini kontrol etmek için mevcut paradigmayı şekillendirdi. Bu konuda; araştırmayı birlikte yöneten, UC San Diego Scripps Oşinografi Enstitüsü’nde Çevre Kimyası Üzerinde Aerosol Etkileri Ulusal Bilim Vakfı Merkezi Direktörü ve bir aerosol kimyacısı olan Kimberly Prather diyor ki, “Bu varsayım, aerosol iletiminin kısa mesafelerde de gerçekleştiği gerçeğini ihmal ediyor, çünkü nefesle verilen aerosollerin konsantrasyonu, onları yayan enfekte kişiye daha yakın olduğunda daha yüksek.”
Solunum aerosolleri, nefes verme, konuşma, şarkı söyleme, bağırma, öksürme ve hapşırma gibi soluk verme aktiviteleriyle oluşur. COVID-19’dan önce, duman gibi yüzen aerosoller ile yere düşen damlacıklar arasındaki geleneksel boyut sınırı 5 µm’ye ayarlanmıştı, ancak boyut ayrımı için 100 µm daha uygundur. Bu güncellenmiş boyut, durgun havada 1.5 metre yükseklikte 5 saniyeden fazla hareketsiz asılı kalabilen, enfekte kişiden bir metrenin ötesine gidebilen ve solunabilen en büyük parçacıkları daha iyi temsil eder.
Damlacıklardaki virüsler (100 μm’den büyük) yakındaki bireylere küçük top mermileri gibi püskürtülebilir ve tipik olarak kaynağın 2 m’si içinde saniyeler içinde yere düşer. Sınırlı seyahat menzilleri nedeniyle, fiziksel mesafe bu damlacıklara maruz kalmayı azaltır. Aerosollerdeki virüsler ise (100 μm’den küçük) duman gibi havada saniyeler ila saatlerce asılı kalabilir ve solunabilir. Enfekte bir kişinin yakınında yüksek oranda yoğunlaşırlar, bu nedenle insanlara en kolay şekilde yakın mesafede virüs bulaştırabilirler. Ancak enfeksiyöz virüs içeren aerosoller 2 m’den fazla da seyahat edebilir, kötü havalandırılmış iç mekan havasında birikebilir ve süper yayılma olaylarına yol açabilir. (3)
İsrail Technion Biomedikal Mühendislik Bölümünden Josué Sznitman, diyor ki; “Fiziksel boyut, ağırlıklı olarak, aerosollerin havada ne kadar süre asılı kalabileceklerini, ne kadar uzağa ulaşabileceklerini, solunabilir olup olmadıklarını ve solunurlarsa solunum sistemi içinde ne kadar derine girebileceklerini belirler. Solunum faaliyetleriyle üretilen aerosollerin çoğu, 5 µm’den küçüktür, bu da onların bronşçuklar ve alveolar bölgelere derinlemesine seyahat etmelerine ve orada birikmelerine izin verir. Çalışmalar virüslerin 5 µm’den küçük aerosollerde daha zenginleşmiş olduğunu gösteriyor.”
Fotoğraf-5: Pleksiglas bariyerler daha yüksek konsantrasyonda aerosolleri hapsedebilir.(2)
Fotoğraf-6: Virüs yüklü aerosoller alt solunum yollarına girebilir ve burada birikebilir.(2)
Fotoğraf-7: Virüslerin hava yoluyla bulaşması nasıl durdurulur.(2)
Aerosollerin ciddi olarak dikkate alınması gereken bir diğer belirgin davranışı, hava akımı ve havalandırmadan etkilenme kapasiteleridir. Yeterli havalandırma oranlarının sağlanması, filtrasyon, kapalı ortamda aynı havanın çevriminden kaçınmak gibi önlemler bulaşıcı virüs yüklü aerosollerin hava yoluyla iletilmesini azaltmaya yardımcı olur. Bu konuda; Colorado Boulder Üniversitesi atmosferik aerosol kimyageri Jose-Luis Jimenez diyor ki, “Portatif sayaçlarla CO2’yi izlemek, havalandırmanın yeterli olduğunu doğrulamaya yardımcı olur. Portatif HEPA filtreli (yüksek verimli partikül tutucular) hava arıtma sistemleri ve oda tavanına monte edilen UV dezenfeksiyon sistemlerinin uygulanması da ayrıca virüs yüklü aerosollerin konsantrasyonlarının azaltılmasına yardımcı olur.”
Öte yandan, yıllardır hava yoluyla patojenlerin bulaşmasını araştıran Virginia Tech’ten Linsey Marr şöyle diyor; “İç mekanlarda öksürük ve hapşırıklardan kaynaklanan damlacık spreyini engellemek için yaygın olarak kullanılan pleksiglas bariyerler, düzgün havalandırmayı engelleyebilir ve bazı insanlar için daha yüksek maruziyet yaratabilir. Kısa, yüz yüze işlemler dışında tavsiye edilmiyorlar, ancak o zaman bile maskeler daha iyi çünkü aerosollerin tutulmasına yardımcı oluyorlar, bariyerler ise sadece onları yönlendirir.”
Delta varyantının neden olduğu enfeksiyonlardaki ani yükseliş ve “çığır açan COVID-19 vakalarının” (tamamen aşılanmış kişiler arasındaki enfeksiyonlar) giderek artmasıyla birlikte, birçok hükümet ve ulusal hastalık kontrol kurumu, kamuda umumi maskelemeye yeniden başladı. Umumi maskeleme, bu araştırmada bildirilen virüs yüklü aerosolleri engellemenin etkili ve ekonomik bir yoludur. Bu konuya ek olarak, “Aşılama, maskeleme ve havalandırma gibi bulaşmanın önündeki birden fazla tedbiri göz önünde bulundurmamız gerekiyor. Tek bir stratejinin, ortaya çıkan SARS-CoV-2 varyantlarının bulaşmasını ortadan kaldıracak kadar güçlü olması pek mümkün değil.” diyor Pittsburgh Üniversitesi’nden virolog Seema S. Lakdawala.
SARS-CoV-2’nin hava yoluyla bulaştığına dair kanıtlar zamanla arttıkça ve özellikle güçlü hale geldikçe, sağlık kurumları bunu dikkate aldı. Nisan ve Mayıs 2021’de Dünya Sağlık Örgütü (WHO) ve ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC), COVID-19’un hem kısa hem de uzun mesafelerde yayılmasında “virüs yüklü aerosollerin solunmasını” ana yol olarak kabul etti. Bu görüş, bulaşmayı azaltmak ve bu pandemiyi sona erdirmek için, karar vericilerin aerosol önleyici tedbirleri uygulamayı düşünmeleri gerektiği anlamına gelir. Bu kapsamda alınabilecek tedbirler; maske uyumuna dikkat ederek genel maske kullanımı, iç mekanlarda havalandırma oranlarının iyileştirilmesi, kontamine iç mekan havasının devridaiminden kaçınılması, havadaki partikülleri etkili bir şekilde tutabilen HEPA temizleyiciler gibi hava filtrasyonu kurulumu, ve UV dezenfeksiyon lambaları kullanma olarak sıralanabilir.
Columbia Üniversitesi’nde COVID-19 salgınında toplumsal zorlukları inceleyen sosyolog Zeynep Tüfekçi, “Bugüne kadar uygulanmakta olan -damlacık bulaşması önlemleri- olarak adlandırılan geleneksel önlemler toptan kaldırılmaz, bunun yerine gerçek bulaşma mekanizmalarına uygun olarak daha etkili bir şekilde değiştirilir, geliştirilir ve uygulanır.” diyor. Bu hastalığın ve diğer solunum yolu hastalıklarının bulaşma yollarının doğru mantıklı modeline sahip olmak, sıradan insanların günlük yaşamlarında daha iyi kararlar vermelerine ve yöneticiler ile yetkililerin pandemiden sonra bile daha iyi kılavuzlar ve çalışma-sosyalleşme ortamları oluşturmalarına olanak tanıyacağını da sözlerine ekliyor.
Bu salgın, uzun süredir hafife alınan hava ile bulaşma yolunun önemini ve insanların temiz ve patojensiz hava soluma hakkının korunması gerekliliğini canlı bir şekilde ortaya koyuyor. Wang, “Bu pandemiden öğrendiklerimiz, salgın sonrası döneme girmek için uygun değişiklikleri yapmamızın yollarını da aydınlatıyor” diyor. Bu araştırmadan elde edilen sonuç; bu aerosol önleyici tedbirler yalnızca solunum yolu hastalıklarının hava yoluyla bulaşmasına karşı koruma sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda iç mekan hava kalitesini iyileştirecek ve COVID-19 pandemisinin çok ötesine uzanan sağlık yararları sağlayacaktır.
Kaynak: medicalxpress.com/news
1- Airborne transmission of respiratory viruses, Science (2021). https://www.science.org/doi/10.1126/science.abd9149
2- Kredi: Chia C. Wang, Aerosol Bilim Araştırma Merkezi, National Sun Yat-sen University, Tayvan.
3- Airborne transmission of SARS-CoV-2, Science (2020). https://www.science.org/lookup/doi/10.1126/science.abf0521
