Znamenita enačba, uporabljena pri iskanju tujega življenja, je navdihnila znanstvenike, da so razvili nov model, ki ocenjuje možnosti prenosa COVID-19.
Novi model, v bistvu ena enačba z več pomnoženimi spremenljivkami, ocenjuje tveganje za prenos COVID-19 po zraku. Pri svojem delu so raziskovalce vodili preprosta, a zgodovinsko pomembna matematična formula, znana kot Drakeova enačba, ki ocenjuje možnosti za iskanje inteligentnega nezemeljskega življenja v naši galaksiji.
Po mnenju avtorjev enačba, ki jo je leta 1961 razvil astronom Frank Drake, temelji na zgolj sedmih spremenljivkah in zagotavlja “lahko razumljiv okvir” za preučevanje nečesa tako na videz nerazumljivega, kot je število tujih civilizacij.
Znanstveniki so želeli zagotoviti podobno podlago za razumevanje tveganja prenosa COVID-19.
„Glede prenosnih poti COVID-19 je še vedno veliko zmede. To je deloma zato, ker ni skupnega “jezika”, ki bi olajšal razumevanje dejavnikov tveganja, “pravi soavtor študije Rajat Mittal, profesor strojništva na univerzi Johns Hopkins.
„Kaj pravzaprav se mora zgoditi, da se človek okuži? Če si lahko ta postopek predstavimo bolj jasno in kvantitativno, lahko sprejemamo premišljene odločitve o tem, katere ukrepe bomo sprejeli in čemu se bomo izognili. '
Novi model, objavljen 7. oktobra v reviji Physics of Fluids, razdeljuje prenos COVID-19 v tri faze: sproščanje kapljic virusa z okužene osebe v zrak; razpršitev teh kapljic; in vdihavanje teh kapljic pri zdravi osebi.
Na splošno je model sestavljen iz 10 spremenljivk, ki sodelujejo pri prenosu COVID-19, vključno s hitrostjo dihanja okuženih in zdravih ljudi, številom virusnih delcev v izdihanih kapljicah in trajanjem izpostavljenosti osebe.
Nova enačba ocenjuje tveganje za prenos COVID-19 po zraku. Enačba je sestavljena iz desetih spremenljivk. (Marissa Lanterman / Univerza Johns Hopkins).
Nato so avtorji s svojim modelom, ki ga imenujejo model neenakosti v zraku, ocenili tveganje za prenos v različnih scenarijih, vključno s tistimi, v katerih ljudje uporabljajo obrazne maske ali izvajajo socialno distanciranje.
V modelu neenakosti bo, če bo količina vdihanega virusa večja od količine, potrebne za okužbo, druga oseba zbolela. Eno opozorilo: Trenutno ne vemo, koliko delcev je potrebnih za povzročitev okužbe. Kot rezultat, model ne more izračunati absolutnega tveganja za okužbo, temveč lahko le primerja stopnjo tveganja za različne dejavnosti.
Kar zadeva maske za obraz, so raziskovalci izračunali, da bi lahko ob enakih pogojih scenarij, v katerem tako okuženi kot zdravi ljudje nosijo maske N95, zmanjšal tveganje za prenos za 400-krat v primerjavi s scenarijem, v katerem oba sploh ne nosita mask. Kirurške maske lahko zmanjšajo prenos do 10-krat, krpo pa do 7-krat, če obe strani nosita maske.
Model je ugotovil, da se v primeru, ko ljudje aktivno vadijo, na primer v telovadnici, tveganje za prenos močno poveča.
„Predstavljajte si dve osebi na tekalnih stezah v telovadnici; oba dihata težje kot običajno. Okužena oseba spusti več kapljic, neokužena pa vdihne več kapljic. V tem zaprtem prostoru se nevarnost prenosa poveča 200-krat, «je dejal Mittal.
Kar zadeva socialno distanciranje, so raziskovalci ugotovili linearno razmerje med razdaljo in tveganjem za prenos.
“Če razdaljo podvojite, navadno podvojite svojo obrambo,” je dejal Mittal v ločeni izjavi.
Raziskovalci ugotavljajo, da so želeli, da je njihov model preprost in intuitiven, da bo na voljo ne le znanstvenikom, temveč tudi širši javnosti. Zavedajo se, da njihov model daje številne predpostavke in vključuje ključne neznane spremenljivke.
Vendar avtorji upajo, da bo njihovo delo “lahko vir informacij za prihodnje raziskave, ki bodo zapolnile te vrzeli v našem razumevanju COVID-19,” je dejal Mittal.
Članek objavil Live Science.
Viri: Foto: ESA / Hubble & NASA
