BRATISLAVA - Rúška, ktoré sa za posledné mesiace stali bežnou súčasťou našich životov, rozdeľujú Slovensko na dva tábory. Jedna skupina ľudí ich obhajuje, druhá ich nenávidí natoľko, že popiera ich ochranné účinky. Prostredníctvom jednoduchých simulácií uvidíte, prečo je ochrana horných dýchacích ciest v čase pandémie tak dôležitá.
Fyzik, pedagóg a popularizátor vedy Aatish Bhatia vytvoril v spolupráci s Henrym Reichom z Minute Physics interaktívnu esej, ktorej cieľom je poukázať na to, že rúška a respirátory nás chránia viac, než by ste si možno mysleli. Na ich prácu upozornil portál iDnes.cz.
I created an interactive essay exploring the math of why masks work better than you might think!In collaboration with @minutephysics pic.twitter.com/tV7sM17ono
— Aatish Bhatia (@aatishb) September 8, 2020
Sloboda verzus zdravie
Rúška a respirátory majú preukázateľný vplyv na spomalenie šírenia nákazy koronavírusom. Mnohí napriek tomu nariadenie nosiť ochrannú pomôcku považujú za útok na ich osobnú slobodu. Otázka ochrany verejného zdravia ide pre nich do úzadia.
Prečítajte si aj: KORONAVÍRUS Naozaj nás dusia rúška? FOTO Jednoduchý test odhalil pravdu!
Ak by sme sa ale väčšina ľudí chránila vzorovo, účinok by bol neprehliadnuteľný. Z rúšok a respirátorov by sa stal kľúčový nástroj na spomalenie pandémie. Pýtate sa, ako je to možné? Vedci tentokrát stavili nielen na čísla, fakty pretavili aj do jednoduchých simulácií.
Ako sa šíri infekcia?
Vydychovaním človek šíri do svojho okolia kvapôčky slín rôznych veľkostí. V prípade, že je osoba nákazlivá, obsahujú aj vírusové častice. Práve "vyprskovaním" takýchto kvapôčok sa šíri nákaza. Ak nákazlivý človek dýcha, vydychuje zhruba tisíc vírusových častíc za minútu.
V prípade, že hovorí, šíri do okolia až desaťtisíc takýchto častíc za minútu. Ak zakašle, číslo je ešte vyššie. Podľa odborníkov ide až o stotisíc vírusových častíc. A čo kýchnutie? V takom prípade má ísť o bezmála milión častíc!
Rovnica je jednoduchá. Čím viac vírusových častíc putuje od človeka k človeku, tým je riziko, že sa človek nakazí, vyššie. Ak napokon k nákaze dôjde, väčšia dávka vírusových častíc rovná sa vyššie riziko vážnych symptómov.
Scenár prenosu č. 1
Nákazlivý jedinec v blízkosti inej osoby môže šíriť infekciu "vyprskovaním" vírusových častíc.
Vydychovaným kvapôčkam však môže v ceste brániť práve rúško. To tvorí bariéru a znižuje tak riziko nákazy. Ako však upozorňujú odborníci, ochrana nie je stopercentná. To platí aj v prípade respirátorov, ktoré používajú profesionáli. Dôležitým faktorom je aj to, či máte ochranu dýchacích ciest nasadenú správne.
Možno postačí jednoduchý príklad. Pred kvapôčkami dažďa sa chránite dáždnikom. Ten ale negarantuje, že na vás nespadne ani kvapka vody. No výrazne vďaka nemu znížite počet kvapiek, ktoré skončili na vašom tele a oblečení. V prípade, že ho používate správne. Rúška však na rozdiel od dáždnika chránia nielen vás, ale hlavne vaše okolie.
Scenár prenosu č. 2
Ak má na sebe infikovaný človek rúško s 50-percentnou účinnosťou, klesá riziko nákazy o polovicu.
Infikovaný človek má na sebe rúško s 50-percentnou účinnosťou. Tým sa myslí, že pravdepodobnosť prenosu nákazy na osobu sa znížila o polovicu.
Scenár prenosu č. 3
Ak má príjemca na sebe rúško s 50-percentnou účinnosťou, riziko nákazy sa znižuje o 50 percent.
V prípade, že by mal na tvári rúško "príjemca", teda osoba, ktorá stojí v blízkosti nakazeného bez rúška, zohráva dôležitú úlohu najmä to, či tento kontakt sledujeme pri nádychu alebo výdychu infikovaného. "Nateraz si to ale zjednodušíme a budeme predpokladať, že účinnosť je oboma smermi rovnaká. Ďalej si ukážeme, prečo je to zložitejšie," reprodukuje slová odborníkov český web.
Scenár prenosu č. 4
Ak majú na sebe rúško s 50-percentnou účinnosťou obe osoby, pravdepodobnosť prenosu vírusov klesá o 75 percent, teda na štvrtinu pôvodnej pravdepodobnosti.
Kedy je ochrana najvyššia? Logicky v prípade, že majú rúško obe osoby. Pokles je podľa odborníkov výraznejší, než predpokladá väčšina ľudí. Účinnosť ochrany sa totiž vzájomne násobí. "Táto dvojitá ochrana robí z rúšok a respirátorov silnejšiu zbraň, než by sa mohlo na prvý pohľad zdať," odkazujú vedci. Stále ale platí, že rúško musíte mať nasadené správne, jednorazové je potrebné po použití vyhodiť, látkové vyprať a prežehliť.
Jednotlivec a populácia
Nie je však správne pozerať len na interakciu dvoch ľudí. Položte si otázku, s koľkými osobami prídete počas dňa do kontaktu? V prípade väčšej skupiny osôb začne hrať rolu pravdepodobnosť a štatistika. V reálnom živote totiž niekto rúško má, iný nie. Práve preto sa vírus šíri prostredníctvom všetkých štyroch vyššie spomínaných scenárov. Aký je ich podiel? To závisí od toho, koľko percent populácie nosí rúška.
"Poďme tento matematický model aplikovať na ľubovoľné hodnoty podielu ľudí s ochranou a priemernú účinnosť ochrany. Pomocou posuvníkov môžete overiť, aký vplyv majú tieto parametre na šírenie infekcie," píše portál.
Prepočty sa teda menia na základe toho, aká časť obyvateľstva nosí rúška. Záver je jasný - čím viac ľudí nosí rúška a respirátory, tím menšia je pravdepodobnosť prenosu infekcie. Čiastočne chránení sú navyše aj tí, ktorí rúška nenosia, prípadne ich nosiť nemôžu napríklad z iných zdravotných dôvodov. To však len vďaka tomu, že ochranu nosia ostatní. Vzduch, ktorý vdychujú, totiž neobsahuje tie kvapôčky, ktoré zachytili rúška iných.
Osoby, ktoré rúška nosia, sú však chránení viac, keďže bariéra funguje v oboch smeroch. Respirátory a čiastočne aj rúška filtrujú vdychovaný vzduch a chráni tak nositeľov. Keďže filtrovaný je aj vydychovaný vzduch, chránené sú všetky osoby v okolí.
"Udusenie" epidémie
Portál ďalej objasňuje, že na zastavenie epidémie nie je potrebné znížiť prenos infekcie na nula percent. Stačí, ak sa prenos zníži natoľko, aby sa šírenie spomalilo. Tým epidémiu "zadusíme". "Keď chcete uhasiť oheň, musíte zamedziť prístupu kyslíka. Ale nemusíte oheň od kyslíka odrezať úplne. Stačí, keď prísun kyslíka znížite natoľko, aby oheň nemohol ďalej rásť," uvádzajú aj príklad.
V prípade epidémie ste určite zachytili aj pojem index nákazlivosti (R0), resp. reprodukčné číslo. Udáva počet ľudí, ktorí sa nakazia od jedného nakazeného človeka v populácii. "Ak je R0 vyššie než 1, tak sa nákaza bude šíriť stále rýchlejšie, až kým sa nenakazia všetci ľudia bez imunity alebo kým sa nevynájde vakcína."
R0 je vlastne výsledok dvoch čísel - počtu ľudí, ktorých infikovaný človek priemerne stretne, a pravdepodobnosti nákazy pri priemernom kontakte dvoch ľudí. Prvé číslo znižuje dostatočný odstup, karanténa, uzatváranie hraníc... Rúška a respirátory zas znižujú druhé číslo. Práve opatrenia majú za cieľ, aby bola epidémia pod kontrolou. R0 by malo byť dlhodobo na čísle 1 alebo pod týmto číslom. Potom začne počet chorých klesať.
Interaktívny graf: Aký majú vplyv rúška na hodnotu R0?
Graf, ktorý nájdete nižšie, ukazuje, čo sa deje s číslom R0, ak stúpa počet ľudí s ochranou horných dýchacích ciest. Prvým posuvníkom môžete nastaviť počiatočnú hodnotu R0. Tá sa v prípade Covid-19 pohybuje medzi 2 a 3 (v situácii bez opatrení).
Ďalej v grafe môžete nastaviť aj rôznu účinnosť ochrany tváre pri nádychu alebo výdychu. Na vertikálnej osi je číslo R0. Na horizontálnej je percento ľudí, ktorí nosia ochranu tváre pri stretnutiach s inými osobami.
Krivka, ktorá vznikne na základe vami zadaných parametrov, predstavuje, koľko ľudí musí nosiť rúško, aby to stačilo na zníženie R0 pod hodnotu 1.
Aká je teda podľa spomínaných odborníkov sila rúšok? Ich záverom je, že zachraňujú životy, keďže znižujú počet nakazených a teda aj počet obetí. Čím viac ľudí ich nosí, tým nižšia je hodnota R0. To je prínosné pre celú populáciu. Koľko ľudí by však muselo nosiť rúška, aby sa podarilo pandémiu ukončiť? Experti tvrdia, že to záleží na účinnosti nosenia rúšok a respirátorov.
Ak by rúška fungovali na 50 percent, je potrebné, aby ich nosili tri štvrtiny populácie. Ak by však teoreticky fungovali na 75 percent, stačí, ak si ich nasadí polovica.
Autorom interaktívnej eseje "The Multiplicative Power of Masks" je fyzik, pedagóg a populizátor vedy Aatish Bhatia. Na tvorbe spolupracoval s Minute Physics. O český preklad eseje, ktorú zverejnil v skrátenej forme web idnes.cz, sa postaral Pavel Kasík. Kompletnú verziu článku v češtine nájdete tu.
