Wilgotność i infekcje dróg oddechowych

Infekcje dróg oddechowych na przykład grypa lub koronawirus są przenoszone prawie wyłącznie z osoby na osobę w pomieszczeniach zamkniętych. Wilgotność powietrza ma wpływ na ryzyko zarażenia. Najczęstszą drogą zakażenia jest przenoszenie drogą powietrzną poprzez kropelki w bliskim kontakcie i poprzez aerozole w dalszym: Wirusy od osoby zakażonej są wdychane przez drugą osobę i wchłaniane przez błony śluzowe górnych dróg oddechowych. W zależności od wielkości cząstek, mówi się o przenoszeniu kropli lub aerozoli. Ze względu na swoje niewielkie rozmiary aerozole są szczególnie lekkie. Aerozole zawierające wirusy mogą się rozprzestrzeniać w powietrzu przez dłuższy czas. Wilgotność względna ma bezpośredni wpływ na zasięg, zdolność zawieszania i infekcyjność aerozoli.

 

Health and humidification Symptoms Healthy buildings Costs/Benefits References/Best Practice FaQ

 

Najniższe ryzyko infekcji przy wilgotności 40-60%

Wilgotność powietrza odgrywa dużą rolę w rozprzestrzenianiu się aerozoli i znajdujących się w nich wirusów. W przeciwieństwie do większych i cięższych kropel ze źródłami różnych infekcji, które opadają na ziemię w ciągu kilku sekund po zakaszlnięciu lub kichnięciu, lżejsze i mniejsze aerozole mogą unosić się w powietrzu przez wiele godzin. Aerozole składają się głównie z wody, rozpuszczonych soli i białek. Przy wilgotności względnej poniżej 40%, aerozole tracą swoją zawartość wody i wysychają. Powstają mniejsze i lżejsze suche aerozole, które mogą unosić się dłuższy czas w przestrzeni. W porównaniu z wilgotnymi aerozolami, są one również mniej lepkie i mniej przylegają do siebie ze względu na mniejszą zawartość wody. Prądy powietrzne i rutynowe czynności pracowników w biurze powodują, że suche aerozole łatwo wzbijają się z powierzchni i rozprzestrzeniają się.

 

 

W suchym powietrzu wirusy żyją dłużej

Wilgotność powietrza oprócz znaczenia na rozprzestrzenianie się aerozoli, ma również duży wpływ na infekcyjność zarazków znajdujących się w kroplach. Poniżej 40% wilgotności względnej, aerozole wysychają do tego stopnia, że zawarte w nich sole krystalizują się. Dzięki temu wirusy są chronione i dłużej utrzymują się w stanie infekcji. Przy wdychaniu, skrystalizowane sole ponownie rozpuszczają się w wilgotnych drogach oddechowych. Wirusy, które pozostają aktywne, uwalniają się na śluzówkach dróg oddechowych i mogą powodować infekcje. Jeżeli wilgotność względna znajduje się w optymalnym zakresie między 40 a 60%, zawartość wody w aerozolach odparowuje tylko w takim stopniu, że stężenie soli znacząco wzrasta ale bez krystalizacji i zawarte w nich wirusy mogą być inaktywowane.

 

Czas przeżycia wirusów

Obrona immunologiczna błon śluzowych

 

Wilgotne błony śluzowe lepiej chronią

Człowiek w konfrontacji z wirusami i bakteriami nie jest całkowicie bezbronny. Funkcjonowanie naszego układu odpornościowego decyduje o tym, czy zachorujemy i jak szybko będzie przebiegał proces zdrowienia. W drogach oddechowych mamy błony śluzowe, które dzięki swojemu mechanizmowi oczyszczania chronią nas przed infekcjami. Śluzówki pokryte są drobnymi rzęskami, które poruszają się swobodnie w wydzielinie (warstwa zolowa). Na tym znajduje się lepka warstwa żelowa, do której przylega duża część wdychanych wirusów, bakterii i zanieczyszczeń powietrza. Dopóki rzęski swobodnie się poruszają, transportują śluz wraz z drobnoustrojami w kierunku krtani, gdzie może być połknięty lub wykrztuszony. Jednak wraz ze spadkiem wilgotności powietrza, pozbywanie się patogenów staje się mniej skuteczne.

Przy niższej wilgotności powietrza woda jest usuwana z warstwy zolowej. Wzrasta docisk rzęsek i tracą one swoją mobilność. Wzrost lepkości śluzówek prowadzi do zablokowania przepływu śluzu i zwiększa ryzyko zakażenia wirusami przenikającymi do komórek śluzówek. Jeśli wilgotność względna spadnie do 20%, proces samooczyszczania ustaje całkowicie. Badania pokazują, że największą prędkość transportowa, a tym samym najniższe ryzyko zakażenia, osiąga się przy 45% wilgotności względnej.

Samooczyszczanie się śluzówek przy różnych poziomach wilgotności względnej

 

Niska odporność immunologiczna w suchym powietrzu

Ponadto, gdy powietrze jest zbyt suche, dwa inne mechanizmy działają bezpośrednio na układ odpornościowy i zastępują nasz naturalnie wrodzony układ odpornościowy. Z jednej strony oddychanie bardzo suchym powietrzem powoduje uszkodzenie komórek nabłonkowych i utrudnia naprawę nabłonka dróg oddechowych (komórki płuc). Stanowią one fizyczną barierę pod warstwą śluzu, która zapobiega przedostawaniu się wirusów do komórki gospodarza. Po drugie, niska wilgotność może zmniejszyć produkcję interferonu w tkance płucnej. Jako przekaźniki, interferony wyzwalają produkcję białek (geny antywirusowe), które zwalczają inwazyjne wirusy i tym samym zatrzymują replikację wirusa.

 

Z praktyki: Nawilżanie powietrza i głos