सांस लेने की तुलना में बोलने से बहुत अधिक SARS-CoV-2 वायरस निकलता है

सांस लेने की तुलना में बोलने से बहुत अधिक SARS-CoV-2 वायरस निकलता है

जर्नल में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन में पीएनएएसयूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ डायबिटीज एंड डाइजेस्टिव एंड किडनी डिजीज (NIDDK) के शोधकर्ताओं ने एक वैकल्पिक प्रायोगिक दृष्टिकोण का उपयोग करके भाषण-जनित एरोसोल के हवाई द्रव्यमान की निगरानी की, जो न्यूक्लियेटेड कंडेनसेशन से उत्पन्न होने वाले मुद्दों को संबोधित करता है। पांच माइक्रोमीटर (माइक्रोन) से बड़े व्यास (डी) के साथ भाषण-जनित एरोसोल के मोटे अंश के हाइब्रिड माप से पता चला कि वे कुछ मिनटों के लिए हवा में बने रहे, घंटों नहीं। हालांकि, उनकी उच्च मात्रा और हवाई जीवन के कारण, वे संभवतः श्वसन रोगों के संचरण पर हावी हो गए, जिसमें कोरोनावायरस रोग 2019 (COVID-19) भी शामिल है।

अध्ययन: श्वसन एरोसोल के हाइब्रिड माप से भाषण के परिणामस्वरूप एक प्रमुख मोटे अंश का पता चलता है जो मिनटों तक हवा में रहता है।  छवि क्रेडिट: पीटरश्रेइबर मीडिया / शटरस्टॉकअध्ययन: श्वसन एरोसोल के हाइब्रिड माप से भाषण के परिणामस्वरूप एक प्रमुख मोटे अंश का पता चलता है जो मिनटों तक हवा में रहता है। छवि क्रेडिट: पीटरश्रेइबर मीडिया / शटरस्टॉक

पार्श्वभूमि

एयरबोर्न सीवियर एक्यूट रेस्पिरेटरी सिंड्रोम कोरोनावायरस 2 (SARS-CoV-2) ट्रांसमिशन के मात्रात्मक मॉडलिंग के लिए विभिन्न वातावरणों में श्वसन बूंदों की संख्या और आकार के वितरण की उचित समझ की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, उपयुक्त COVID-19 शमन रणनीतियों के लिए और लार बनाम वायुमार्ग अस्तर द्रव से उत्पन्न बूंदों द्वारा सापेक्ष SARS-CoV-2 संचरण का मूल्यांकन करना महत्वपूर्ण है।

अध्ययन के बारे में

साँस लेना, खाँसना, छींकना और बोलना, गायन, हँसना आदि सहित, साँस की बूंदों के निर्माण के चार तरीके हैं; हालांकि, वर्तमान अध्ययन केवल बोलने और सांस लेने से उत्पन्न श्वसन बूंदों के तुलनात्मक विश्लेषण पर केंद्रित है।

शोधकर्ताओं ने साथ-साथ 0.3 से 100 माइक्रोन की सीमा में बड़े और छोटे श्वसन बूंदों को चिह्नित करने के लिए एक सरल, सस्ती प्रयोगात्मक सेटअप का उपयोग किया। विशेष रूप से, न्यूक्लियेटेड संघनन अस्थायी रूप से श्वसन बूंदों के द्रव्यमान को बढ़ाता है, जिससे उनके गुरुत्वाकर्षण अवसादन में तेजी आती है। यह प्रभाव ऑप्टिकल कण काउंटरों को नियोजित करने वाले अध्ययनों और माइक्रोस्कोप स्लाइड डिपोजिशन का उपयोग करने वालों के बीच विसंगतियों का परिचय देता है।

बड़े कणों के लिए, टीम ने छोटे श्वसन बूंदों को मापने के लिए लेजर लाइट स्कैटरिंग और ऑप्टिकल कण आकार (ओपीएस) और वायुगतिकीय कण आकार (एपीएस) के वीडियो विश्लेषण का उपयोग किया। एक्सपायर्ड हवा से बिखरी रोशनी की वीडियो रिकॉर्डिंग बहुत बड़ी संख्या में सांस की बूंदों को मापती है (>10 .)5 प्रति लीटर)। इसलिए, शोधकर्ताओं ने सभी श्वसन बूंदों को सीधे कम-आर्द्रता कक्ष में प्रवेश किया, जिसमें डी 80 माइक्रोन के साथ बूंदों ने सेकंड के भीतर पूरी तरह से निर्जलीकरण और तलछट नहीं किया। इसके बाद, उन्होंने लेजर लाइट स्कैटरिंग द्वारा अपने स्टोक्स अवसादन वेग के आधार पर इन बड़ी बूंदों के आकार को देखा और उनकी संख्या, आकार और बसने की दरों को मापने के लिए ओपीएस का उपयोग किया।

दूसरी ओर, डी 5 माइक्रोन के साथ श्वसन की बूंदें वातावरण में प्रवेश करने के तुरंत बाद निर्जलित हो जाती हैं। जब एक SARS-CoV-2-संक्रमित व्यक्ति द्वारा उत्पन्न किया जाता है, तो ऐसी बूंदें कई घंटों तक व्यवहार्य और संक्रामक रह सकती हैं। महत्वपूर्ण रूप से, ऊपरी श्वसन पथ (यूआरटी) में डी 5 माइक्रोन जमा के साथ मोटे एरोसोल, और महीन एरोसोल निचले श्वसन पथ (एलआरटी) तक पहुंच जाते हैं, जिससे जानलेवा निमोनिया हो जाता है।

अध्ययन के निष्कर्ष

लेखकों के अनुसार, पिछले कई अध्ययनों ने भाषण एरोसोल की मात्रा को रेखांकित किया है, विशेष रूप से 4μm से अधिक। हालांकि, वर्तमान अध्ययन के संकर मापों से पता चला है कि भाषण-जनित मोटे एरोसोल के एक बड़े अंश का मध्यवर्ती आकार 5 से 20μm व्यास के बीच था। यह एयरोसोल मिनटों के लिए हवा में बना रहा लेकिन सीधे एलआरटी में प्रवेश करने के लिए बहुत बड़ा था।

सांस की बूंदों द्वारा बिखरी हुई लेजर लाइट की वीडियो रिकॉर्डिंग।  (ए) ब्लू लेजर लाइट की 0.7-मिमी-मोटी शीट को पार करते हुए, साँस छोड़ने की 120-एफपीएस वीडियो रिकॉर्डिंग का सिंगल फ्रेम।  कणों में न्यूक्लियेटेड संघनन हुआ है, जिसके परिणामस्वरूप सीए की छोटी बूंद का आकार होता है।  1 से 2 माइक्रोन।  (बी) फ्रेम संख्या के एक समारोह के रूप में कण गणना।  संख्या के अभिन्न को ठोस काली रेखा द्वारा दर्शाया गया है, जिसमें दाईं ओर स्केल अंकित है।  क्योंकि शीट क्रॉसिंग टाइम (ca. 3 ms) एक फ्रेम की अवधि से कम है, बहुत कम बूंदें लगातार फ्रेम में दिखाई देती हैं।  वीडियो https://doi.org/10.5281/zenodo.6131524 पर उपलब्ध है।सांस की बूंदों द्वारा बिखरी हुई लेजर लाइट की वीडियो रिकॉर्डिंग। (ए) ब्लू लेजर लाइट की 0.7-मिमी-मोटी शीट को पार करते हुए, साँस छोड़ने की 120-एफपीएस वीडियो रिकॉर्डिंग का सिंगल फ्रेम। कणों में न्यूक्लियेटेड संघनन हुआ है, जिसके परिणामस्वरूप सीए की छोटी बूंद का आकार होता है। 1 से 2 माइक्रोन। (बी) फ्रेम संख्या के एक समारोह के रूप में कण गणना। संख्या के अभिन्न को ठोस काली रेखा द्वारा दर्शाया गया है, जिसमें दाईं ओर स्केल अंकित है। क्योंकि शीट क्रॉसिंग टाइम (ca. 3 ms) एक फ्रेम की अवधि से कम है, बहुत कम बूंदें लगातार फ्रेम में दिखाई देती हैं। वीडियो https://doi.org/10.5281/zenodo.6131524 पर उपलब्ध है।

अध्ययन में कई अन्य महत्वपूर्ण निष्कर्ष थे। सबसे पहले, इस अवलोकन के साथ कि अधिकांश SARS-CoV-2 संक्रमण URT में शुरू होते हैं, लेखकों ने नोट किया कि मोटे भाषण एयरोसोल का हवाई द्रव्यमान ठीक एरोसोल के परिमाण में लगभग दो गुना था, इसलिए, यह LRT में प्रवेश नहीं कर सका। .

दूसरा, उन्होंने देखा कि वायरल निमोनिया वाले अस्पताल में भर्ती COVID-19 रोगियों का SARS-CoV-2 युक्त सांस एरोसोल 5μm से छोटा था। चिकित्सा कर्मियों को COVID-19 से संक्रमित होने का खतरा था और महामारी के पहले चरण के दौरान मरने की सबसे अधिक संभावना थी, जब उनके पास उच्च गुणवत्ता वाले श्वासयंत्र तक पहुंच नहीं थी। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि अध्ययन के विश्लेषण से पता चला है कि भले ही सांस लेना एक सतत गतिविधि है, लेकिन प्रति घंटे कुछ शब्द बोलने से सांस लेने की तुलना में कहीं अधिक एरोसोल द्रव्यमान उत्पन्न होता है।

इसके अलावा, लेखकों ने नोट किया कि सांस के कण एक संक्रमित व्यक्ति के फेफड़ों में उत्पन्न होते हैं और इसमें एक व्यवहार्य वायरस होता है, जब संक्रमण में एलआरटी शामिल होता है। इसलिए, स्पर्शोन्मुख SARS-CoV-2 संचरण में URT संक्रमण वाले वाहक शामिल हैं। बोलने से अधिक वायरस युक्त एरोसोल उत्पन्न होते हैं जो अंततः वायुमंडल में फैलने से पहले जेट-जैसे प्रवाह में दूर की दूरी पर परिवहन योग्य होते हैं। इसलिए, अध्ययनों ने बार, सम्मेलनों और रेस्तरां में अधिक SARS-CoV-2 सुपरस्प्रेडर घटनाओं का दस्तावेजीकरण किया है, और पुस्तकालयों और मूवी थिएटरों में कोई भी नहीं है।

एक और महत्वपूर्ण अवलोकन यह था कि बढ़ा हुआ वेंटिलेशन भाषण और सांस एरोसोल की एकाग्रता को कम करने के सबसे प्रभावी तरीकों में से एक है जो गंभीर बीमारी का उच्चतम जोखिम पैदा करता है। हालांकि, मोटे एरोसोल का तेजी से गुरुत्वाकर्षण अवसादन बढ़े हुए वेंटिलेशन द्वारा SARS-CoV-2 संचरण को कम करना चुनौतीपूर्ण बनाता है।

निष्कर्ष

कुल मिलाकर, अध्ययन से पता चला है कि खांसने और छींकने जैसे COVID-19 लक्षणों की अनुपस्थिति में, भाषण-उत्पन्न एरोसोल सक्रिय रूप से COVID-19 सहित श्वसन रोगों को प्रसारित करते हैं। हालांकि, वास्तविक जीवन सेटिंग्स में उत्पन्न भाषण एरोसोल की बेहतर मात्रात्मक समझ प्राप्त करने के लिए नए शोध को इन निष्कर्षों का विस्तार करना चाहिए।

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