Надели маски кроликов, слонов и алкоголиков (с), или Наконец нашли (с)!

partizan_1812 — 26.10.2020 Вопрос ношения маски во время эпидемии ковида приобрел значение политическое, мировоззренческое и символическое сродни красному банту лет сто с небольшим назад. Если одинокий человек в маске едет в автомобиле, ему не надо клеить на бампер никаких наклеек; его выбор уже понятен.

Надели маски кроликов, слонов и алкоголиков (с), или Наконец нашли (с)! 118695403_3953180241363712_9213371056045637933_n.jpg

Надели маски кроликов, слонов и алкоголиков (с), или Наконец нашли (с)! 118695403_3953180241363712_9213371056045637933_n.jpg

Разумеется, и тот, и другой выбор получил свое обоснование. Носители масок, считая себя людьми близкими науке, объясняли полезность ношения масок рекомендациями научного сообщества (наличие преграды не может не помочь). Абстиненты строили свою аргументацию от принципов личной свободы, замечая к тому же, что типичная маска вряд ли может стать преградой для частиц вируса, которые несравнимо меньше пор в материале, из которого сделана маска. Были и такие, кто уклончиво отвечал, что данных о пользе ношения маски просто не существует, поэтому рекомендации по их ношению не основаны ни на каких доказательствах.

Всегда нужны доказательства
Надели маски кроликов, слонов и алкоголиков (с), или Наконец нашли (с)! upload-maxresdefault-pic905-895x505-81997.jpg

Надели маски кроликов, слонов и алкоголиков (с), или Наконец нашли (с)! upload-maxresdefault-pic905-895x505-81997.jpg

И вот наступил момент, вышла статья, в которой описана серия экспериментов, поставленных с целью определить - насколько маски защищают от заражения коронавирусом. Статья опубликована в приличном научном журнале, и данные выглядят убедительно. Популярные СМИ немедленно представили эти статью в духе вполне классическом: ИЗВЕСТНО! НАКОНЕЦ НАШЛИ!!!

Портреты Василиска Семеновича Бородавкина, автора той самой прокламации о персидской ромашке
Надели маски кроликов, слонов и алкоголиков (с), или Наконец нашли (с)! portretnaia-galereia-gradonachalnikov-v-gorode-glupove-1907-014.jpg

Надели маски кроликов, слонов и алкоголиков (с), или Наконец нашли (с)! portretnaia-galereia-gradonachalnikov-v-gorode-glupove-1907-014.jpg

Надели маски кроликов, слонов и алкоголиков (с), или Наконец нашли (с)! illjustracija-borodavkin-istorija-odnogo-goroda-kukryniksy.jpg

Вкратце, экспериментальная система выглядела следующим образом. Две головы от манекенов помещали внутри герметичной коробки. Одна из них была источником вируса, моделируя распространителя инфекции, а другая его приемником, моделируя заражаемого. В источнике был распылитель, с помощью которого образовывались микрометровые капли жидкости, выдуваемые из этой головы с постоянной скоростью 2 м/с, что соответствует кашлю средней силы. К другой голове было приделано устройство, создающее потоки воздуха с меняющимся направлением, имитируя дыхание. Во входной трубке стоял фильтр, улавливающий вирусные частицы. Через 20 минут фильтр извлекали и число вирусов определяли по их действию на культуру клеток в чашке Петри; вирус лизирует клетки, образуя дырку в сплошном «газоне» клеток в чашке, и по числу таких дырок можно установить число активных вирусов в пробе.

Вид экспериментальной установки
Надели маски кроликов, слонов и алкоголиков (с), или Наконец нашли (с)! Screen Shot 2020-10-25 at 4.51.39 PM.jpg

Надели маски кроликов, слонов и алкоголиков (с), или Наконец нашли (с)! Screen Shot 2020-10-25 at 4.51.39 PM.jpg

Исследователи варьировали расстояние между головами, количество распыляемого вируса и виды масок на голове-источнике и голове-приемнике, определяя при этом число вирусов в фильтре-уловителе. Из этих результатов и делались выводы о защитных свойствах различных масок. В популярном изложении СМИ эти выводы простые и определенные – маски защищают. Но не все так просто.

Маски как правило снижают число частиц в фильтре-уловителе (подробности см. ниже), но у нас нет точных ответов на очень важные вопросы о концентрации вирусных частиц в выдыхаемом зараженным человеком воздухе и о минимальном числе вирусов, необходимых для заражения здорового человека. Без этого знания невозможно сказать насколько значимо – не статистически, а биологически - снижение числа вирусных частиц, скажем, на 40%. Так, снижение скорости лобового столкновения двух автомобилей с 200 до 120 км в час может не иметь практического значения для водителей этих машин.

Но перейдем к деталям. В большей части экспериментов голова-источник была заряжена 500 тысячами активных вирусных частиц и находилась на расстоянии 50 см от головы- приемника. В этих условиях не все маски одинаково снижают число вирусов в фильтре-уловителе, установленном в голове-приемнике. Четырехслойные хлопчатобумажные и хирургические маски на приемнике (т.е. на модели заражаемого) показывали снижение числа поглощенных вирусов по сравнению с приемником без маски на 17 и 47%, соответственно, но оно не было статистически значимым. Респиратор N95 снижал это число на 57%, и результат был статистически значимым.

Если респиратор приклеивали к голове-приемнику липкой лентой, то число вирусов в приемнике снижение на целых 79%. Авторы считают приклеивание моделью плотно пригнанного респиратора, но мне это допущение напоминает компьютеризованную бритву «Жиллет» в которой голова человека аппроксимируется шаром.*

Маска гораздо больше помогает, если она надета на голову-источник, как это всегда и представлялось интуитивно. В этом случае помогают даже хлопчатые и хирургические маски, снижая число частиц в голове-приемнике в четыре раза. Респиратор снижает это число в целых 20 раз, а приклеенный скотчем респиратор уменьшает его до уровня, когда обнаружить вирус в уловителе уже не удается.

Выводы:
1. Маски гораздо лучше защищают от заражения, если они надеты на распространителя инфекции. Вывод вполне ожидаемый.
2. Маски не слишком защищают, когда надеты только на инфицируемого. Если и надеяться на защиту посредством ношения маски, то носить надо плотно пригнанный респиратор. При этом совершенно неясно какое влияние оказывает на заболеваемость снижение числа поглощенных вирусов в 2-5 раз.

Исследовали также влияние концентрации вирусов в «выдохе» головы-источника на защиту. При повышении числа вирусов до 100 миллионов (концентрация повысилась в 200 раз по сравнению с большей частью экспериментов) число вирусов в приемнике снижалось различными масками приблизительно в той же степени, что и для дозы в 500 тысяч вирусов.

При снижении дозы, используемой для зарядки распылителя, до 100 тысяч и далее до 10 тысяч результаты были странноватые. При наличии 100 тысячах частиц в источнике в приемнике не обнаруживались вирусы даже при отсутствии защиты. При 10 тысячах частиц, заряженных в источник, вирус в небольших количествах был обнаружен в приемнике совершенно независимо от наличия маски (10 частиц в отсутствии маски и с любой из опробованных масок).

Вывод:
3. Маски защищают от вируса в широком диапазоне концентраций, хотя не исключено, что при низких концентрациях наблюдаются аномалии.

Влияние расстояния на число уловленных фильтром вирусов частиц оказалось не менее влияния маски. Если за 100% принять число вирус в приемнике на расстоянии 25 см от источника, то в 50 см оно равно 45%, а в 100 см – 31%. Напомним, что в описанных выше экспериментах «головы» разделяло расстояние в 50 см. Таким образом, увеличение расстояния до 100 см уменьшает число поглощенных вирусов на 30%, что сравнимо с результатами, показанными при ношении хлопковой или хирургической маски манекеном-приемником.

Заметим тут, что из 500 тысяч активных вирусных частиц, распыленных в поток воздуха, моделирующего кашель, менее одной тысячной оказывались в фильтре-уловителе не защищенном маской на расстоянии 1 м от источника. Для экспериментов с нагрузкой в 100 миллионов активных вирусных частиц эта доля еще ниже; 1/5000 на расстоянии 50 см, что, вероятно, составляет около 1/10000 на расстоянии 1 м.

Вывод:
4. По всей вероятности, безопасная дистанция защищает от инфекции не меньше, чем маска.

Наконец, следует сказать несколько слов и о недостатках использованной модели. Среди таковых - отсутствие учета других путей передачи инфекции, имеющих прямое отношение к ношению маски. В действительной жизни маску снимают и надевают, поправляют и выравнивают пальцами, которые могут нести коронавирус. Эти дополнительные прикосновения к лицу могут увеличивать шансы заражения.

В целом, наконец-то есть экспериментальная работа по обсуждаемому вопросу. Ее значение сильно вырастет, когда станет известно (а) сколько же вирусов выделяет больной в разных фазах течения инфекции с дыханием, чиханием и кашлем и (б) какова зависимость заболеваемости и течения заболевания от исходного числа поглощенных вирусных частиц. Ответ на вопрос (а) получать муторно, но возможно. Ответ на вопрос (б) получить чрезвычайно трудно (интересующиеся могут посмотреть вот тут), а надежный ответ - невозможно.

* Не подумайте плохого о компании, это просто известная шутка.

Сохранено