Koronavirus se je v Evropi začel širiti pred več kot leto dni, februarja 2020. Drugi val virusa je prišel jeseni 2020, medtem ko se trenutno dogaja tretji val. V zadnjih nekaj mesecih je bilo številnih novih covid 19 pozitivnih primerov, zelo pogosto celo več kot tisoč ljudi na dan. Vendar poleti temu ni bilo tako. Junija, julija in avgusta so bili dnevi, ko je bilo v Sloveniji manj kot 30 novih primerov virusa. Celo nekdanji predsednik ZDA, Donald Trump je eno leto nazaj napovedal, da bo virus “izginil poleti zaradi sončne svetlobe in toplote.” Zakaj se torej zdi, da se virus pozimi širi hitreje in učinkoviteje, poleti pa si oddahne? Ta značilnost virusa se imenuje sezonskost in je opredeljena kot občasno povečanje števila okužb, ki ustreza letnim časom ali drugim koledarskim obdobjem. Primer tega je tudi že vsem znana -“sezona gripe”. Gripa kroži po zraku vse leto, čeprav se zdi, da je ob padcu temperature veliko bolj nalezljiva. Torej, kaj vpliva na sezonskost virusa in ali to pomeni, da smo poleti varnejši?

Eden najpogostejših načinov, kako se številni virusi, kot je koronavirus, širijo med ljudmi je dihanje. Dihanje je delovanje izdiha in vdiha dihalnih kapljic različnih velikosti. Te dihalne kapljice ljudje proizvajajo ves čas, zlasti med pogovorom, kašljanjem, kihanjem in drugimi dejavnostmi. Kot je razvidno iz raziskave Anžeta Božiča, doktoranda na Oddelku za teoretično fiziko pri Inštituta Jožef Stefan in Mateja Kanduča, znanstvenega sodelavca na istem oddelku Inštituta, lahko ena minuta glasnega govorjenja povzroči širjenja kapljice, ki lahko ostanejo v zraku več kot osem minut. Človeške dihalne kapljice so v glavnem sestavljene iz vode (90 do 99%), preostali deli kapljic pa so potencialni nosilci virusov, ki se po zraku širijo zunaj človeškega telesa in iščejo novega gostitelja. V večini primerov kapljice nastanejo z izdihom in pristanejo na različnih predmetih, čeprav jih lahko vdihne tudi druga oseba, kar predstavlja neposredno pot za okužbo. Nekatere od teh kapljic lahko ostanejo v zraku dlje časa in potujejo na velike razdalje, dokler ne najdejo novega gostitelja. Ali bo kdo ujel virus, ki ga nosi kapljica, je torej odvisno od tega, ali bo nalezljiva kapljica padla na tla ali bo dosegla novega gostitelja. Najpomembnejši dejavnik, ki vpliva na zračni čas kapljic, je velikost kapljice.

Velikost kapljic

Velikost kapljic vpliva na dve pomembni stvari pri širjenju virusov: prvič na njihovo usodo – ali bo kapljica hitro padla na tla ali bo ostala dlje v zraku in drugič, kjer bo kapljica pristala, če pride do novega gostitelja. Po iztisnitvi kapljice iz ust ali nosu v zrak kapljica deluje pod vplivom številnih sil, ena izmed njih pa je gravitacija. Manjša kot je kapljica – nanjo bolj vplivajo različne vrste zračnega toka in manj gravitacija. Manjše kapljice zato ostanejo dlje v zraku in lahko prenašajo bolezni na večje razdalje. Manjše kapljice lahko prodrejo tudi globlje v dihala in imajo resnejše zdravstvene posledice. In zakaj so nekatere kapljice večje in nekatere manjše?

Relativna vlažnost zraka je ključnega pomena za velikost kapljice.

Ogrevanje stavb pozimi suši hladen zrak, ki prihaja od zunaj, zaradi česar relativna vlaga močno pade. Posledično se relativna vlažnost v zaprtih prostorih v zimskih mesecih običajno giblje med 10 in 40%, poleti pa med 40 in 60%.

Relativna vlažnost zraka vpliva na širjenje virusa na dva načina: prvič, neposredno vpliva na to, kako in v kolikšni meri se lahko izdihane človeške kapljice širijo po zraku in drugič, suh zrak izsuši sluznico v nosu, kar olajša invazijo nalezljivih virusov v dihala. Raziskava prej omenjenih avtorjev Anžeta Božiča in Mateja Kanduča z inštituta Jožef Stefan je pokazala, da je življenjska doba kapljice pri relativni vlažnosti 50% približno 9,2 minute. Vendar se življenjska doba iste kapljice pri relativni vlažnosti 30% podaljša na 11 minut. Zato, nižja kot je relativna vlažnost zraka, dlje se kapljica zadržuje v zraku. Razlog za to je izhlapevanje vode kapljice, ki se zgodi, ko je kapljica v zraku. S termodinamičnega vidika pride do izhlapevanja, ker ima tekoča voda v kapljici večji kemijski potencial kot nenasičena parna faza, ki obdaja kapljico. Preprosto to pomeni, da suh zrak iz kapljice izsesa vodo, kar povzroči zmanjšanje njene velikosti. Zato kapljica postane manjša in bolj nalezljiva, kot sem že razložila.

Ista študija kaže, da se sposobnost preživetja virusa zmanjša, ko relativna vlažnost pade pod 100%, vendar se obnovi, ko se zmanjša pod 50%. Torej lahko relativna vlažnost v območju od 30 do 50% poveča količino virusov, ki preživijo v kapljicah. To, skupaj z dejstvom, da so kapljice manjše in nalezljivejše pri relativni vlažnosti od 30 do 50%, pomeni da je uspešen prenos virusa bolj verjeten pri tej vlažnosti. Druga pomembna stvar, ki je povezana z vlažnostjo zraka, je dejstvo, da virusi z ovojnico, kot so virusi korone, ponavadi preživijo dlje pri nizki relativni vlažnosti, kar je tudi prikazano v isti študiji.

Drugi dejavniki

Eden od dejavnikov, ki so bili omenjeni na začetku, da vplivajo na prenos virusov, je temperatura. Čeprav je malo znanstvenih dokazov, ki bi nakazovali, da so nižje zimske temperature pomembni dejavniki sezonskosti virusov, je temperatura v tem pogovoru zelo pomembna. To je razlog, da je pozimi relativna vlažnost nižja. Kot pravi raziskovalec Matej Kanduč: »visoka temperatura pomeni visoko relativno vlažnost, kar pomeni, da bodo kapljice hitreje padle na tla. Medtem ko je zunanja temperatura nižja, ogrevanje notranjih prostorov suši zrak, kar nato vodi do nižje relativne vlažnosti. ” Druga pomembna povezava med življenjsko dobo kapljic in temperaturo je, kot pravi Kanduč, dejstvo, da je pri nizki temperaturi zrak, ki ga izdihnemo, toplejši od zraka v okolju in vroč zrak se dviga. Zato kapljice ostanejo dlje v zraku. kar pomeni, da lahko prevozijo daljše razdalje, dokler ne najdejo novega gostitelja. Obratno korelacijo med dnevno temperaturo in incidenco prenosa koronavirusa je potrdila tudi raziskava, ki jo je opravila skupina raziskovalcev z oddelka za otorinolaringologijo v šanghajski bolnišnici Rui-Jin, ki je del šanghajske medicinske fakultete Jiaotong.

Drug dejavnik je UV-svetloba ali z drugimi besedami sonce. Kot pravi Kanduč, lahko UV luči v nekaterih primerih viruse deaktivirajo, zato običajno rečemo, da lepo vreme ustavi širjenje virusov. In tudi zato je širjenje virusov manjše poleti, ko so UV luči najmočnejše. To je potrdila tudi prej omenjena študija, ki jo je opravil oddelek za otorinolaringologijo v šanghajski bolnišnici Rui-Jin. V študiji so avtorji ugotovili obratno korelacijo med širjenjem covid 19 in dnevnim trajanjem sonca.

Razumevanje načina širjenja virusov je izjemnega pomena, še posebej zdaj, ko se je svet za eno leto ustavil zaradi širjenja virusa po vsem svetu. Žal ni znanstvenih podatkov o tem, kako lahko to znanje uporabimo za zaustavitev širjenja koronavirusa in za preprečevanje prihodnjih epidemij. Kljub temu pa zavedanje, da je sezonskost virusov resnična stvar, ki je podprta z znanstvenimi dokazi, skupaj s tekočim postopkom množičnega cepljenja, nam daje upanje, da se bodo stvari čez nekaj mesecev izboljšale in da se bo vsak lahko vrnil v svoje normalno življenje.

Teodora Lazarevska