Перевод на русский язык компании Logrus Global: https://logrusglobal.ru

Как именно происходит заражение Covid-19? Специалисты приходят к единому мнению

Прикосновения к зараженным поверхностям и непродолжительное общение с носителем вируса менее опасны, чем тесные контакты в течение длительного времени.

16 июня 2020 г.

Скачать PDF-версию

Авторы: Даниэла Эрнандес (Daniela Hernandez), Сара Той (Sarah Toy) и Бетси МакКей (Betsy McKay)

После шести месяцев распространения коронавирусной инфекции постепенно приходит понимание того, как именно происходит заражение.

По мнению ученых, случаи заражения Covid-19 через поверхность довольно редки. Кратковременные контакты вне помещений тоже едва ли способствуют распространению коронавируса.

Наибольшую опасность представляет тесное и длительное взаимодействие при личных контактах. Максимальный риск заражения возникает при проведении массовых мероприятий, а также в помещениях с плохой вентиляцией и в тех местах, где люди громко разговаривают или поют, как в одном известном случае.

Эти выводы помогают государственным и коммерческим структурам разрабатывать стратегии снятия ограничений для того, чтобы перезапустить экономику и в то же время сохранить здоровье людей. Такие стратегии подразумевают установку перегородок из оргстекла, обязательное ношение масок в магазинах и других общественных местах, использование качественных систем вентиляции и как можно более частое проветривание.

Результаты двух фундаментальных исследований, проведенных незадолго до этой публикации, доказали, что глобальные ограничения: режим самоизоляции, запрет собираться большими группами, закрытие предприятий, — предотвратили заражение и гибель миллионов людей по всему миру. Ученые и специалисты в области здравоохранения считают, что теперь, когда мы знаем больше, можно предпринимать целенаправленные действия по предотвращению новой вспышки инфекции в масштабе отдельных городов или целых стран.

По их мнению, это приведет к более эффективной защите обитателей домов престарелых и многопоколенных семей, живущих в стесненных условиях. При этом подчеркивается важность социального дистанцирования и ношения масок, а также необходимости избегать скопления людей в закрытых пространствах.

«Нам нужно думать не об изоляции граждан, а о способах увеличения дистанции между ними, — говорит Том Фрайден (Tom Frieden), исполнительный директор некоммерческой организации в области здравоохранения Resolve to Save Lives («Решения во имя спасения»). — Такой подход допускает различные виды деятельности вне дома, возможность добираться до офиса пешком или на велосипеде (с соблюдением дистанции относительно других людей), заказ товаров с выдачей к автомобилю, использование других современных технологий, которые будут способствовать восстановлению экономической ситуации, не провоцируя очередную вспышку заболеваемости».

Рекомендации по снятию ограничений подразумевают также массовое тестирование, отслеживание контактов и изоляцию контактных и зараженных.

Как происходит заражение

Заражение вирусом Covid-19 происходит в три этапа:

1. При кашле, разговоре и дыхании образуются капли различных размеров, которые содержат вирусные частицы.

2. Чтобы произошло заражение, определенное количество вирусных частиц должно попасть в организм человека или находиться вокруг него в течение некоторого времени.

3. Попадая в организм человека через органы дыхания, вирус проникает в клетки с помощью рецепторов ACE-2 и начинает размножаться.

ВИРУС
КЛЕТКА
ACE-2

Иллюстрация: Эрик Бринильдсен (Erik Brynildsen) / THE WALL STREET JOURNAL

Одним из важных аспектов передачи вируса является то, что в момент речи, а также во время дыхания, когда, казалось бы, не должно возникать угрозы здоровью, образуются частицы разных размеров, которые разносятся потоками воздуха на некоторое расстояние и могут привести к заражению окружающих.

В настоящее время медицинские организации признают воздушно-капельный путь основным способом передачи Covid-19. Крупные капли попадают в глаза, рот или нос, в результате чего вирус передается от человека к человеку. При этом с большой долей вероятности они могут довольно быстро упасть на землю или оказаться на других поверхностях.

Некоторые исследователи говорят о том, что новый коронавирус распространяется также через аэрозоли или микрокапли, которые могут находиться в воздухе дольше, чем крупные капли. Такие аэрозоли попадают в организм непосредственно при вдохе.

Возможно, именно это произошло в ресторане Гуанчжоу в Китае, где посетитель, который был носителем инфекции, но еще не находился в активной стадии заболевания, заразил пятерых людей, сидевших за соседними столиками. Согласно проведенному исследованию, причиной этого стала плохая вентиляция и отключение вытяжных устройств.

Как утверждают авторы этого исследования (которое пока не прошло экспертную оценку), вирус в форме аэрозоля оказался в воздухе во время выдоха или в момент речи зараженного посетителя; в условиях высокой концентрации и направленного воздушного потока от настенной системы кондиционирования его частицы легко распространились по помещению.

Очень важно, чтобы в общественных местах и на работе была хорошая вентиляция, говорит Югуо Ли (Yuguo Li), один из авторов исследования, специалист в области инженерных наук, профессор Гонконгского университета. Качественная вентиляция с принудительным оттоком воздуха к потолку и выводом его наружу или притоком свежего воздуха извне уменьшает концентрацию вирусных частиц внутри помещения, снижая риск заражения.

Фото сделано в спортзале в Чино Хиллс, Калифорния, 12 июня.
ФОТО: УИЛЛ ЛЕСТЕР (WILL LESTER) / ORANGE COUNTY REGISTER / ZUMA PRESS

Другой фактор заражения — это длительный контакт. Как правило, под ним понимается незащищенный контакт длительностью 15 минут и более на расстоянии менее двух метров, говорит Джон Брукс (John Brooks), врач, руководитель оперативного штаба по Covid-19 Центров по контролю и профилактике заболеваний. При этом он предупреждает, что это лишь общий подход. По его словам, заражение произойдет намного быстрее при чихании непосредственно перед лицом другого человека или при очень близком контакте, когда через органы дыхания выделяется большое количество вирусных частиц.

Суперраспространители

10 марта в штате Вашингтон во время репетиции выступления церковного хора заразилось 87 % присутствовавших, говорит Леа Хамнер (Lea Hamner), эпидемиолог, сотрудник департамента здравоохранения административного округа Скаджит и ведущий автор исследования о потенциальной опасности контактов с «суперраспространителями», при которых один человек или небольшая группа людей могут заразить десятки других.

Во время репетиции, которая длилась 2,5 часа, участники хора менялись местами четыре раза. Все это время они находились в закрытом пространстве на небольшом расстоянии друг от друга; среди них были люди старшего возраста, более уязвимые к инфекции, поясняет она. Всего было заражено 53 человека из 61 присутствовавшего на репетиции, по меньшей мере у одного имелись симптомы заболевания. Два человека скончались.

По словам Хамнер, причиной этого стало сочетание двух факторов. При пении через органы дыхания выделяется большое количество частиц разного размера. Дыхание во время пения глубокое, что облегчает попадание вирусных частиц в организм.

Подобная модель передачи вируса может иметь место и в других видах деятельности, когда люди, как правило, глубоко дышат и громко разговаривают в течение длительного времени, например в спортзалах, на концертах, театральных представлениях, конференциях, свадьбах и вечеринках по случаю дня рождения. В Японии 61 группа случаев заболевания, зафиксированных в период с 15 января по 4 апреля, была связана с глубоким дыханием при тесных контактах во время караоке-вечеринок, развлечений в клубах, разговоров в баре, занятий в спортзале — таковы выводы недавнего исследования, опубликованного в журнале Emerging Infectious Diseases.

Показатель заболеваемости — относительное количество заболевших в определенном месте или в определенное время — может достигать высоких значений во время массовых мероприятий, в домохозяйствах и в помещениях, где люди долгое время находятся в тесном контакте.

По существующим оценкам, 10 % заболевших Covid-19 ответственны примерно за 80 % всех случаев передачи вируса — об этом говорят данные исследования, недавно опубликованного в журнале Wellcome Open Research. У некоторых из них выявлена более высокая концентрация вируса, у других — более активное выделение микрокапель во время дыхания и разговора, третьи находились в закрытых пространствах с большим скоплением людей и плохой вентиляцией, будучи в этот момент наиболее заразными, говорит Джейми Ллойд-Смит (Jamie Lloyd-Smith), профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, занимающийся экологией вирусов.

Но в целом «риск того, что конкретный инфицированный человек заразит другого, довольно низкий, — говорит Скотт Доуэлл (Scott Dowell), заместитель директора фонда Мелинды и Билла Гейтс, курирующий направление, связанное с оперативным реагированием на распространение Covid-19. — В каждой ситуации суперраспространения есть много случаев, когда никто не заражается».

По данным нескольких исследований, для домохозяйств показатель заболеваемости Covid-19 составляет от 4,6 до 19,3 %. Одно из исследований, проведенных в Китае, отмечает, что для супругов этот показатель несколько выше (27,8 %) по сравнению с 17,3 % для других членов семьи.

Розанна Диас и ее сын Томас
ФОТО: РОЗАННА ДИАС (ROSANNA DIAZ)

Розанна Диас живет в трехкомнатной квартире в Нью-Йорке вместе с пятью другими членами семьи. 18 апреля 37-летняя домохозяйка была госпитализирована с приступом, который, по мнению врачей, был следствием Covid-19. Через два дня, несмотря на продолжающийся кашель, ее выписали.

По ее словам, она сама настаивала на выписке, так как в ней нуждался ее четырехлетний сын, страдающий аутизмом. Она держалась на расстоянии от других членов семьи, прикрывала рот во время кашля и часто мыла руки. По ее словам, больше никто в семье не заболел. «Когда я болела, ко мне никто не подходил», — говорит она.

По словам специалистов, безопаснее всего находиться вне помещений, так как в таких условиях концентрация вирусных частиц снижается гораздо быстрее. Но даже вне помещений мелкие и крупные капли, попадающие в организм при тесных и длительных контактах, могут вызвать заражение, говорит Линси Марр (Linsey Marr), специалист в области инженерной экологии, профессор Политехнического университета Вирджинии, которая изучает вопросы распространения вирусов воздушным путем.

На данный момент нет точных данных о том, какое количество вируса достаточно для заражения, но в некоторых последних работах высказываются определенные гипотезы. В журнале Nature было опубликовано небольшое исследование, в котором утверждалось, что вырастить живой коронавирус невозможно, если в мазке из зева или в одном миллилитре мокроты содержится менее миллиона копий вирусной РНК.

Aвиаперелеты связаны с определенным риском из-за большого количества путей передачи коронавируса. Бесконтактная регистрация, щитки, измерение температуры, поэтапная посадка пассажиров и пустые средние места в салонах — теперь это обычная практика при организации полетов. И это только начало.
Иллюстрация: Алекс Кузоян (Alex Kuzoian)

«На основании результатов нашего эксперимента можно предположить, что для того, чтобы произошло заражение, количество вирусных частиц должно превышать это значение», — говорит Клеменс Вендтнер (Clemens Wendtner), один из ведущих авторов исследования, руководитель отделения инфекционных заболеваний и тропической медицины клиники Schwabing в Мюнхене, учебной больницы Мюнхенского университета имени Людвига-Максимилиана.

Вместе с коллегами он обнаружил, что в образцах наиболее заразных пациентов количество вирусных частиц превышает это значение более чем в 1000 раз. Это объясняет высокую контагиозность вируса в определенных условиях: может оказаться, что для заражения нужно гораздо меньшее его количество, чем то, которое обнаруживают у заболевших.

Изменение правил

По мере прояснения процесса заражения меняются и некоторые правила. Стандартный подход, который применяется при положительном результате теста, — это домашний карантин. В некоторых городах власти предоставляют бесплатное временное жилье и специальные учреждения для добровольного пребывания заболевших, тем самым ограждая от заражения вирусом членов их семей.

С недавних пор ЦКЗ настоятельно рекомендует американцам продолжать носить маски и соблюдать социальную дистанцию в период снятия ограничений. «Чем более тесным является ваш контакт с другими людьми, чем дольше длится это взаимодействие и чем больше людей в нем участвует, тем выше риск распространения Covid-19», — говорит Джей Батлер (Jay Butler), руководитель оперативного штаба по мониторингу ситуации с Covid-19 Центра по контролю заболеваемости.

Если по мере снятия ограничений число случаев Covid-19 начнет резко расти, «нам придется вернуться к более жестким мерам, которые применялись в марте», говорит он, отмечая при этом, что такие решения будут приниматься на местном уровне.

Рекомендации ЦКЗ для работодателей, относящиеся к возвращению сотрудников на рабочие места, предусматривают обязательное ношение масок, ограниченное использование общественного транспорта и лифтов для снижения вероятности заражения, а также запрет на такие формы приветствий, как объятия, рукопожатия и касания кулаками. Помимо этого, предлагается также заменить закуски для общего пользования, кулеры и кофеварки одноразовыми комплектами в индивидуальной упаковке, а также установить пластиковые перегородки между столами, расстояние между которыми менее двух метров.

Большое скопление людей в баре (Колумбус, штат Огайо, 15 мая)
ФОТО: ДОРАЛ ЧЕНОВЕТ (DORAL CHENOWETH) / THE COLUMBUS DISPATCH / ASSOCIATED PRESS

В последних рекомендациях ЦКЗ по организации рабочих мест ничего не говорится о распространении аэрозолей или микрочастиц в помещении, отмечает Лиза Броссо (Lisa Brosseau), специалист по защите органов дыхания Центра исследований и политики в области инфекционных заболеваний Университета Миннесоты.

«Передача вируса через аэрозоль несколько пугает, — говорит она. — С таким воздействием сложно справиться, и его нельзя увидеть». По ее словам, важно, чтобы все зараженные соблюдали режим самоизоляции, но организовать это непросто из-за ограниченного объема тестирования. Чтобы остановить распространение заболевания, могут понадобиться дополнительные протоколы, предусматривающие в том числе социальное дистанцирование на рабочих местах и предоставление респираторов класса N95 или других средств индивидуальной защиты, считает она.

Некоторые ученые полагают, что существование аэрозольной передачи доказано, но оно не объясняет распространение большей части инфекций. Кроме того, как выяснилось, вирус не распространяется на большие расстояния.

«Если бы он передавался так же, как возбудитель кори или туберкулеза, когда патогенный вирус длительное время сохраняется в воздухе или распространяется на большие расстояния по воздуху либо по системам кондиционирования, я думаю, количество заболевших было бы гораздо больше», — говорит доктор Брукс из ЦКЗ.

Поделитесь своими мыслями

Как вы думаете, какие меры необходимо принимать для охраны общественного здоровья? Присоединяйтесь к обсуждению ниже.

Регулярный отбор проб воздуха в зонах с высокой проходимостью может помочь работодателям понять, кому необходимо пройти тестирование, утверждает Дональд Милтон (Donald Milton), специалист в области экологии и охраны труда, профессор Школы общественного здравоохранения Мэрилендского университета.

«Допустим, в понедельник вы обнаружили вирус в столовой во время обеденного перерыва, — говорит он. — В таком случае вы можете связаться с теми, кто был там в это время, и порекомендовать им сделать тест».

Биолог Эрин Бромейдж (Erin Bromage), доцент Массачусетского университета в Дартмуте, получает множество вопросов от бизнесменов, работников судебных органов и даже от психотерапевтов, с тех пор как его пост под названием «Риски: знать и избегать» быстро распространился по сети.

Работники судебных органов пытаются понять, как обеспечить безопасность во время заседаний, если присяжные, как правило, сидят рядом друг с другом, а адвокаты в ходе выступлений обращаются к ним, находясь на небольшом расстоянии, говорит доктор Бромейдж. Психотерапевты снова хотят проводить очные, а не онлайн-консультации. А бизнесменам необходимо знать, в какие средства для уборки и дезинфекции можно наиболее выгодно вложить деньги.

Бромейдж полагает, что обработка поверхностей и установка санитайзеров на рабочих местах — необходимые меры, но гораздо больший риск влекут за собой тесные контакты и нахождение большого количества людей в закрытом пространстве в течение длительного времени. Предметы, к которым люди чаще всего прикасаются, например дверные ручки, действительно представляют опасность. Однако вирус быстро разрушается, поэтому поверхности другого типа, например картонные коробки, не несут существенной угрозы. «Обработка поверхностей и уборка играют важную роль, но мы не должны тратить на это половину бюджета, если эффективность таких мер, возможно, является незначительной», — говорит он.

Перегородки из оргстекла в отеле и казино «Беладжио», Лас Вегас, 4 июня
ФОТО: ДЖО БУГЛЕВИЧ (JOE BUGLEWICZ) / BLOOMBERG NEWS

Медицинский консультативный совет фармакологической компании Eli Lilly & Co. изучает последние публикации о механизмах передачи вируса и разрабатывает на их основе рекомендации по обеспечению безопасности работников, возвращающихся на свои рабочие места.

Для доступа в производственные помещения, некоторые из которых продолжают свою работу и сейчас, ученым необходимо надевать многослойные средства индивидуальной защиты, в том числе перчатки, маски, защитные очки и спецкостюмы. По словам Дэниела Сковронски (Daniel Skovronsky), ведущего научного сотрудника компании Lilly, это обычная практика, используемая при разработке лекарственных препаратов. «Воздух тщательно фильтруется. Применяется множество защитных мер», — говорит он.

Беспокойство у него вызывают комнаты отдыха, раздевалки и контрольно-пропускные пункты, где происходит взаимодействие между людьми. В таких местах введены меры социального дистанцирования: определенные часы работы и ограничение на количество людей, которые могут находиться в них одновременно. Открыто лишь несколько кафетериев, в которых при рассадке соблюдается социальное дистанцирование. В санузлах открыта только половина кабинок, чтобы уменьшить количество людей в единицу времени.

«Мы не будем снимать ограничения, пока не появятся официальные рекомендации, — говорит доктор Сковронски, — хотя зачастую принятые нами меры оказываются более жесткими, так как мы внимательно следим за статистикой».

Адам Фальк (Adam Falk) оказал содействие в подготовке статьи.

Ваши сообщения направляйте на адрес электронной почты Даниэлы Эрнандес — daniela.hernandez@wsj.com, Сары Той — sarah.toy@wsj.com и Бетси МакКей — betsy.mckay@wsj.com.