Tutkijat ovat yhä eri mieltä koronaviruksen tärkeimmästä tartuntatavasta – pisarat vai pikkuiset aerosolit? - Tiede - Ilta-Sanomat

Tutkijat ovat yhä eri mieltä koronaviruksen tärkeimmästä tartuntatavasta – pisarat vai pikkuiset aerosolit?

Asiantuntijoiden ristiriitaiset tulkinnat epidemian leviämisestä herättävät hämmennystä. IS selvitti vastauksia kysymyksiin.

30.10. 8:00

Virtausfysiikan tutkijoille asia on päivänselvä: miltei kaikki hengityksestä peräisin olevat pisarat aerosolisoituvat ja jäävät leijumaan ilmaan. Esimerkiksi Suomen talvioloissa aerosolihiukkaset leijuvat vähintään minuutteja, joskus jopa tunteja, jos ilma ei sisätiloissa vaihdu tai puhdistu.

Kiistatonta on myös se, että aerosolihiukkasista on löydetty eläviä, tartuttamiskykyisiä viruksia. Suurimmat aerosolit saattavat olla myös erityisen viruspitoisia, sillä ne syntyvät suurien pisaroiden kuivuessa muutamassa sekunnissa. Pienimpiä aerosoleja taas on hyvin runsaslukuinen määrä.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitos THL kertoo verkkosivuillaan, että koronavirus tarttuu ensisijaisesti pisaratartuntana, kun sairastunut yskii tai aivastaa. Lähikontaktissa virus voi tarttua myös kosketuksen välityksellä.

THL:n mukaan tartunnan voi saada myös pienten aerosolihiukkasten välityksellä – lähietäisyyden lisäksi myös yli kahden metrin päähän. Aerosolitartunnan mahdollisuus on todettu myös ainakin Saksassa, Britanniassa ja Yhdysvalloissa.

Virusten ja bakteerien ilmavälitteisiä tartuntoja on tutkittu jo kauan. Esimerkiksi edellistä sars-epidemiaa selvittäneet yhdysvaltalaiset tutkijat kuvasivat potentiaalisesti tartuttavia taudinaiheuttajia sisältävän ysköksen leviämistä vuonna 2008. Mittausten mukaan puoli sekuntia kestänyt yskäisy nosti ilmavirran nopeuden keskimäärin kahdeksaan metriin sekunnissa. IS julkaisee The New England Journal of Medicine -lehden videon tässä jutussa. Näet sen yllä.

Schlieren-kuvantaminen tekee näkymättömän näkyväksi. Puoli sekuntia kestävä yskäisy tallennettuna suurnopeuskameralla. Kuva Pennsylvanian osavaltioyliopiston tutkimuksesta vuodelta 2008.­

Koronataudin tarttuminen ilmateitse vaikuttaa siis kristallinkirkkaalta faktalta, mutta vielä mitä. Ainakin kaksi johtavaa suomalaisasiantuntijaa pitää pisaratartuntaa koronataudille merkittävämpänä leviämisreittinä kuin aerosoleja.

– Jos virus leviäisi aerosolitartuntana, tartuttavuusluvut olisivat ihan toista luokkaa, sanoi Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiirin infektioylilääkäri Asko Järvinen Ilta-Sanomille hiljattain (IS 20.10.).

Samaa mieltä on Turun yliopistosairaalan Tyksin infektiosairauksien ylilääkäri Jarmo Oksi.

– Jos tartunnat tapahtuisivat laajemmin aerosolivälitteisesti, joukkoliikenteessä olisi jatkuvasti isoja tartuntaryppäitä, Oksi sanoi IS:lle.

Mitä tavallisen koronaa pelkäävän kansalaisen sitten pitäisi ajatella?

Aalto-yliopiston apulaisprofessori Ville Vuorinen selittää IS:lle, että ristiriitaiset kannanotot johtuvat ainakin osittain termien erilaisista tulkinnoista.

– ’Ilmateitse tarttuminen’, ’hengitystieinfektio’, ’aerosolitartunta’ ja ’pisaratartunta’ tarkoittavat eri ihmisille eri asioita, Vuorinen sanoo IS:lle.

– Jos ei ole konsensusta siitä, mitä nämä tarkoittavat, niin keskustelu on hyvin haastavaa. Yksi henkilö sanoo näin, toinen kiistää ja sanoo eri tavalla. Sairaalan suojautumisprotokollaa ei myöskään tulisi sekoittaa siihen, miten muualla yhteiskunnassa suojaudutaan virukselta.

Vuorinen on vahvasti sitä mieltä, että aerosolit ovat koronan merkittävin tartuntareitti.

– Aerosoliyhteisö ja myös lääketiede ovat tutkimuksen edettyä päätymässä siihen, että virus on ilmassa ja että asia on hyvin merkittävä. Ja että ainakin vähintään yhtä tärkeää kuin hygienia on puhdistaa ilmaa ja käyttää maskia, apulaisprofessori pohtii.

Kasvomaskin käyttö ja sisätilojen tuuletus tai ilmanvaihto vähentävät tutkimusten mukaan selvästi tartunnan riskiä. Kuva VR:n lähijunasta Helsingissä.­

Loppusyksyn ja talven suomalaisessa säässä väki pakkautuu sisätiloihin. Silloin koronalta on hyvä suojautua käyttämällä maskia ja pitämällä sitä tiiviisti kasvoilla. Keskeistä on Vuorisen mukaan myös järjestää sisälle tehokas ilmanvaihto tai -suodatus.

– Tärkeä kerros puolustustoimissa on puhdas virusvapaa ilma, eli parhaimmillaan sama tilanne kuin ulkona, Vuorinen sanoo.

– Siksi tämä, joidenkin ehkä osittain semantiikaksi leimaama asia, on niin tärkeä. Isot resurssit kuluvat pintojen desinfiointiin, mutta auttaisiko enemmän, jos fokusoitaisiin rahoja ilmanpuhdistukseen?

Aalto-yliopisto, Ilmatieteen laitos, VTT ja Helsingin yliopisto mallinsivat viime keväänä tilanteen, jossa ihminen yskäisee myymälän sisätiloissa hyllyjen välissä. Mallinnus selvitti, että aerosolipilvi leviää ympäristöön myös yskivän henkilön välittömän läheisyyden ulkopuolelle. Pilven leviämiseen ja laimenemiseen kuluu jopa minuutteja.

Aalto-yliopisto julkaisi syyskuun lopussa uuden mallinnusvideon, jossa virusaerosolit liikkuvat uloshengitysilman mukana samaan tapaan kuin tupakansavu.

– Virukselle altistuminen riippuu oleellisesti muun muassa altistumisajasta, tilan ilmanvaihdosta ja maskien käytöstä. Tartuttavaa annosta ei tällä hetkellä tunneta. Yskäisy esimerkiksi julkisessa kulkuneuvossa vastaisi tyypillisesti korkeaa ja välitöntä altistumisriskiä johtuen syntyvästä hyvin runsaasta virusaerosolimäärästä, kuten myös omassa aiemmassa tutkimuksessamme arvioitiin, Vuorinen kertoo.

 Virukselle altistuminen riippuu oleellisesti muun muassa altistumisajasta, tilan ilmanvaihdosta ja maskien käytöstä. Tartuttavaa annosta ei tällä hetkellä tunneta.

Kun sisäilma vaihtuu tai se suodatetaan, vähenee potentiaalisesti tartuttavien aerosolien määrä hengitysilmassa nopeasti. Tästä kertoo muun muassa frankfurtilaisen Goethe-yliopiston tutkimus, jossa luokkahuoneeseen sijoitetut, kaupan hyllyltä saatavat ilmansuodatuslaitteet vähensivät puolessa tunnissa 90 prosenttia huoneen aerosoli­konsentraatiosta, kun tuuletusikkunat olivat kiinni. Tuore tutkimus on vielä vertaisarvioimaton.

Vuorinen on esittänyt, että valtio hankkisi hepa-suodattimin varustettuja ilmansuodatinlaitteita ja perustaisi lainausjärjestelmän, jolla karanteeniin ja eristykseen asetetut kodit saisivat laitteita käyttöönsä.

Mutta miksi Asko Järvinen sanoo, että taudin tartuttavuusluvut olisivat eri luokkaa, jos virus leviäisi aerosolien välityksellä? Tämä näkemys perustuu covid-19-taudin alhaiseen tartuttavuuslukuun, tuohon kuuluisaan R:ään, jonka arvioitiin pandemian alussa olevan 2,2. Nyt THL laskee, että R oli Suomessa 1,3–1,45 viikolla, joka päättyi 18. lokakuuta.

Näin Asko Järvinen:

– Jos se leviäisi aerosolitartuntoina, tartunnan saisi suuri osa samassa tilassa olleista, kun yksi tartunnan saanut yskisi. Tartunnan riskiä ei saataisi silloin ei-tiiviillä maskeilla eliminoitua.

Kirurginen maski vähentää yskäisystä syntyvän aerosolipilven leviämistä. Vuotoa on havaittavissa lähinnä maskin yläreunasta. Kuvissa tilanne ennen yskäisyä (a) sekä 0,37 sekuntia, 0,62 ja 2,33 sekuntia yskäisystä (b, c ja d). Kuva Florida Atlantic -yliopiston tutkijoiden Siddhartha Verman, Manhar Dhanakbin ja John Frankenfieldin syyskuussa julkaisemasta tutkimuksesta.­

Vuorisen mukaan R-luku on kuitenkin tilannekohtainen. Koronavirus on klustereina, ryppäinä leviävä taudinaiheuttaja. Siksi perinteinen R-luku ei kuvaa sen käyttäytymistä kovin hyvin.

– Osa levittäjistä tartuttaa kymmeniä henkilöitä, kuten korkean R-luvun tuhkarokossa, ja osa vain yhden tai ei yhtään, Vuorinen sanoo.

Syitä suureen vaihteluun tartuttavuudessa ei tarkasti tiedetä. Selityksiä on haettu muun muassa viruskuorman vaihtelusta infektion eri vaiheissa ja sosiaalisista tavoista – toiset ovat kovaäänisempiä ja kontaktihakuisempia kuin toiset.

– Tutkimusten mukaan noin 10–20 prosentilla ihmisistä aerosolintuotto voi olla jopa monikymmenkertainen verrattuna muihin henkilöihin. Jo perusmaskeilla voitaisiin vastaavasti laskea suusta poistuvien virusten määrää jopa 90 prosenttia.

Jos siis huono tuuri iskee, voi viereen istua ilman maskia niin sanottu supertartuttaja, joka levittää lyhyessä ajassa viruksen kymmeniin samassa tilassa oleskeleviin. Näitä tapauksia on raportoitu paljon.

Koronaviruksen käyttäytyminen on tieteen kielellä stokastista: sattumalla on siihen suuri osuus. Suurin tartuntariski on sosiaalisissa tilanteissa huonosti tuuletetuissa sisätiloissa. Ei ainoastaan julkisissa – myös karanteeniin asetetuissa kodeissa on tärkeää huolehtia hyvästä ilmanvaihdosta.

Aerosolit ja pisarat

1. Aerosolilla, suomeksi sumutteella, tarkoitetaan kaasun ja hiukkasten seosta. Aerosoleja ovat muun muassa ilmassa leijuvat mikroskooppiset nestepisarat, pölyt, sumut, savut ja huurut. Pilvet ovat näkyvää nesteaerosolia.

2. Karkeiden aerosolihiukkasten koko on alle 100 mikrometriä, pienhiukkasten alle 2,5 mikrometriä. Alle 100 nanometrin kokoisia hiukkasia sanotaan usein ultrapieniksi hiukkasiksi tai nanohiukkasiksi. Näin pieniä hiukkasia ei yksinään voisi havaita paljaalla silmällä

3. Koko vaikuttaa keskeisesti aerosolihiukkasten kulkeutumiseen ilmassa ja vuorovaikutukseen ympäristönsä kanssa.

4. Kuivassa yskässä syntyvien hiukkaskoko on tyypillisesti alle 15 mikrometriä. Näin pienet hiukkaset eivät vajoa lattialle, vaan ne liikkuvat ilmavirtauksien mukana tai jäävät leijumaan paikalleen ilmaan.

Lähteet: VTT, Hiukkaskäsikirja, Mediuutiset

Osion tuoreimmat

Luitko jo nämä?