Partikelwolke erzeugt durch Niesen
Die amerikanische Physikerin Lydia Bourouiba zeigte, dass sich beim Niesen Tröpfchen in 7-8 Metern Entfernung von der Quelle in Form einer Wolke ausbreiten und viel länger in der Luft bleiben als bisher angenommen. Bestehende Modelle der Tröpfchenausbreitung beim Niesen basieren auf veralteten Daten aus den 1930er Jahren. Dies wird im Journal of American Medical Association berichtet.
Bereits in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde klar, dass die Erreger einiger Infektionskrankheiten beim Niesen oder Husten mit Schwebstoffen von Mensch zu Mensch übertragen werden. Einer der Hauptforscher dieser Ausgabe, William Wells, schlug vor, dass Tröpfchen in einer solchen Suspension herkömmlicherweise in zwei Gruppen unterteilt werden: große und kleine.
Große, so Wells, siedeln sich schnell in einem kleinen Radius von jemandem an, der niest oder hustet, und kleine bleiben länger in der Luft, aber dann verdunstet das Wasser von ihnen und Krankheitserreger bleiben in getrockneter Form. Diese Daten sind, wie Wells selbst schrieb, weitgehend theoretisch, werden aber immer noch in Empfehlungen verwendet, um die Ausbreitung einer Reihe von Infektionskrankheiten zu verhindern.
Lydia Bourouiba vom Massachusetts Institute of Technology entschied sich, den Niesvorgang mit einer Schnellkamera (Frequenz 2.000 Bilder pro Sekunde) aufzuzeichnen, die Absetzgeschwindigkeit von Tröpfchen unterschiedlicher Größe abzuschätzen und ihre Flugweite zu messen. Es stellte sich heraus, dass sich die Tropfenwolke über 7–8 Meter ausbreitet. Wenn sie sich ansiedeln, kontaminieren sie Oberflächen mit Krankheitserregern. Nicht nur der Durchmesser der Tröpfchen ist wichtig: Je nach Luftfeuchtigkeit kann sich ihre Suspension von einigen Sekunden bis zu mehreren Minuten verzögern.
Der Autor weist darauf hin, dass diese Daten für den Kampf gegen die aktuelle COVID-19-Pandemie wichtig sein könnten. Sie widersprechen nicht dem, was die Mitarbeiter von Krankenhäusern in Singapur festgestellt haben: Dort haben sich Patienten mit Coronavirus infiziert, auch wenn es nicht in der Raumluft gefunden wurde: wahrscheinlich SARS-CoV-2, mit Partikelwolken, die Patienten beim Husten herausschleudern oder niesen, in die Lüftung geraten und sich darin verteilen. … Die Desinfektion von Oberflächen half, das Virus loszuwerden.
Während die US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten medizinischem Personal raten, etwa zwei Meter von den Erkrankten entfernt zu bleiben, um die Ausbreitung der Krankheit einzudämmen, rät die Weltgesundheitsorganisation der Weltgesundheitsorganisation - in einem Abstand von einem Meter. Aber dieser Abstand ist wahrscheinlich eine Vergrößerung wert.
Es ist erwähnenswert, dass noch niemand Studien zur Biophysik des Hustens und Niesens direkt mit COVID-19 durchgeführt hat. Außerdem ist Niesen nicht das Hauptsymptom dieser Infektion, Husten ist viel häufiger. Und bei ihm breiten sich die Tröpfchen nach einer früheren Studie von Bouruiba nicht so weit aus - um 2,5 Meter (horizontal), wenn ihr Durchmesser etwa 30 Mikrometer beträgt.
Verschiedene Organismen verwenden Wassertröpfchen, um sich zu verbreiten. Das Aerosol, das durch die auf den Boden fallenden Regentropfen erzeugt wird, hilft, die Bakterien zu zerstreuen. Und Pilze (insbesondere Basidiomyceten) bilden in einer feuchten Atmosphäre große Wassertropfen, wodurch ihre Sporen in die Luft geschossen werden.
