Nebezpečí kapek s choroboplodnými zárodky v suchém vzduchu!
Vodní aerosoly jsou nejmenší vzduchem přenášené částice, které obsahují choroboplodné zárodky a mikroorganismy. Dostávají se do vzduchu přes dýchací trakt při kýchání nebo kašlání a mohou na jiné lidi přenášet patogeny, jako jsou například viry chřipky..
Okolní vlhkost rozhodujícím způsobem ovlivňuje schopnost choroboplodných zárodků přežít a také ovlivňuje pohyb nejmenších aerosolových částic ve vzduchu. Jaký je však přesný důvod?
Choroboplodným zárodkům vyhovuje suchý vzduch
Suchý vzduch v místnosti s relativní vlhkostí pod 40 % způsobuje vyschnutí drobných kapek, které obsahují viry způsobující chřipku nebo rýmu. Tím chrání přítomné patogeny a udržuje je infekční po velmi dlouhou dobu.
.
Vlhký vzduch viry naopak zabíjí
V optimálním rozmezí relativní vlhkosti 40 až 60 % se aerosoly smršťují pouze do té míry, že se zvyšuje koncentrace soli v kondenzačním jádru až do bodu, kdy jsou zničeny choroboplodné zárodky a mikroorganismy, které obsahuje.
To je také znázorněno na následujícím schématu kontaminace podle Scofielda/Sterlinga. Kontaminace viry, choroboplodnými zárodky, houbami nebo bakteriemi je nejnižší v rozmezí vlhkosti 40 až 60 %. Riziko nakažení chřipkou a rýmou je v tomto rozmezí minimální.
Zneškodnění nebo uchování
Vztah mezi vnitřní vlhkostí a mikroby podle Dr. Waltera Hugentoblera
Mnoho hygieniků, epidemiologů a stavebních odborníků stále předpokládá, že nejnižší možná vlhkost brání růstu a množení bakterií a hub a přispívá k prevenci chorob.
Tento pohled není správný. Dr. Walter Hugentobler poskytuje vhled do toho, jak vlhkost v budovách ovlivňuje mikroby.
další informace
Základní nedorozumění spočívá v tom, že „vlhkost“ a „značná vlhkost“ jsou intuitivně propojeny v myslích mnoha lidí a nesprávně vnímány jako synonymum. Houby ani bakterie nejsou schopny pokrýt své nároky na vodu z vlhkosti. Jsou závislé na kapalné vodě nacházející se na neporézních površích (kondenzační voda), v porézních materiálech, jako je sádra, tapety a dřevo, stejně jako ve vlhkých prostorách (pitná voda a kanalizace).
Proto nejúčinnějším a nejzdravějším způsobem, jak minimalizovat přísun vody k mikrobům, není snížení vnitřní vlhkosti, ale zlepšení izolace pláště budovy. Pokud povrchová teplota neklesne pod kritickou hodnotu (odpovídající 80% rovnovážné vlhkosti), nemůže dojít k mikrobiálnímu růstu. Přesto byly po celá desetiletí činěny neúspěšné pokusy zabránit tvorbě plísní nízkou vnitřní vlhkostí. Obětí jsou v tomto případě uživatelé budov, přesněji jejich dýchací cesty.
Sliznice dýchacích cest, oči a pokožka soutěží se vzduchem o malé množství vody, která je i při nízké vlhkosti stále přítomna. Protože dýchací cesty musí na cestě do alveol upravovat suchý vdechovaný vzduch na 100% vlhkost, dochází k jejich vysychání. Lidé jsou náchylnější k infekcím a mikroby těží z ideálních podmínek pro přenos vzduchem, jak je vysvětleno níže.
Přenos mikrobů vzduchem
Již více než 50 let je vědecky prokázáno, že vzdušný přenos mikrobů je podporován nízkou vlhkostí (a nízkými pokojovými teplotami). Bylo prokázáno, že patogeny způsobující infekce dýchacích cest (bakterie a viry chřipky a nachlazení), ale také patogeny způsobující zimní průjmy (rotaviry a noroviry), jakož i plísňové spory a fragmenty hub se mohou snadněji a ve větším počtu dostávat do dýchacích cest v suchém vzduchu. Snížení vlhkosti pro ochranu před vlhkostí má proto vedlejší účinek spočívající ve zvýšení rizika expozice, a to nejen houbám.
Většina mikrobů využívá různé cesty přenosu a přednostně volí cestu, pro kterou jsou podmínky v daném okamžiku nejvýhodnější. V ohřátém vnitřním vzduchu je touto cestou často vzdušný přenos. Aerogenní přenos mikroskopicky malými kapičkami nazývanými aerosoly je vysoce účinný a transportní trasy se obtížně sledují. Prostředek a cíl kontaminace nemusí být časově ani fyzicky úzce propojeny. Mikrob může zůstat na povrchu neaktivní několik dní, než dosáhne cíle infekce, například vlhkého dýchacího traktu, a to třeba prostřednictvím vzdušného proudění teplého vzduchu v místnosti.
Výsledky několika klinických studií prováděných na různých skupinách lidí ukazují preventivní účinnost zvlhčování vzduchu během topné sezóny: Výskyt respiračních infekcí se u dospělých snížil o 20 % a u dětí o 50 %. Počet dní nemoci v zimě klesl o 20 %.
Fyziologicko-biologické pozadí
Doba přežití virů chřipky a dalších mikrobů přenášených vzduchem závisí na vlhkosti. Zatímco při velmi vysoké vlhkosti přežívají hodiny, při vlhkosti mezi 40 a 60 % jsou deaktivovány během několika minut. Pokud vlhkost klesne pod 40 %, viry a mikroby také přežijí celé hodiny, pravděpodobně ještě podstatně déle. Jsou doslova konzervovány ve vyschlých kapkách. Fyzikální podstata aerosolu poskytuje fyzikálně-biologické pozadí těchto poznatků: Uvolňování vody až do dosažení termodynamického rovnovážného stavu vede k vícenásobnému přesycení rozpuštěných a suspendovaných látek při přibližně 50% relativní vlhkosti.
Tento přesycený roztok v aerosolových kapkách deaktivuje mikroby během několika minut. Pokud je vnitřní vlhkost pod mezní hodnotou 40 až 45 %, látky vyschnou a krystalizují během několika sekund.
Mikroby jsou zachyceny ve vysušených aerosolech, aniž by byly deaktivovány. Buněčné membrány zůstávají neporušené a mikroby si zachovávají schopnost způsobovat infekci. Po obnovené hydrogenaci, například po vdechnutí do vlhkého dýchacího traktu, se mikroby znovu uvolní a mohou vyvolat novou infekci.
Proto nejúčinnějším a nejzdravějším způsobem, jak minimalizovat přísun vody k mikrobům, není snížení vnitřní vlhkosti, ale zlepšení izolace pláště budovy. Pokud povrchová teplota neklesne pod kritickou hodnotu (odpovídající 80% rovnovážné vlhkosti), nemůže dojít k mikrobiálnímu růstu. Přesto byly po celá desetiletí činěny neúspěšné pokusy zabránit tvorbě plísní nízkou vnitřní vlhkostí. Obětí jsou v tomto případě uživatelé budov, přesněji jejich dýchací cesty.
Sliznice dýchacích cest, oči a pokožka soutěží se vzduchem o malé množství vody, která je i při nízké vlhkosti stále přítomna. Protože dýchací cesty musí na cestě do alveol upravovat suchý vdechovaný vzduch na 100% vlhkost, dochází k jejich vysychání. Lidé jsou náchylnější k infekcím a mikroby těží z ideálních podmínek pro přenos vzduchem, jak je vysvětleno níže.
Přenos mikrobů vzduchem
Již více než 50 let je vědecky prokázáno, že vzdušný přenos mikrobů je podporován nízkou vlhkostí (a nízkými pokojovými teplotami). Bylo prokázáno, že patogeny způsobující infekce dýchacích cest (bakterie a viry chřipky a nachlazení), ale také patogeny způsobující zimní průjmy (rotaviry a noroviry), jakož i plísňové spory a fragmenty hub se mohou snadněji a ve větším počtu dostávat do dýchacích cest v suchém vzduchu. Snížení vlhkosti pro ochranu před vlhkostí má proto vedlejší účinek spočívající ve zvýšení rizika expozice, a to nejen houbám.
Většina mikrobů využívá různé cesty přenosu a přednostně volí cestu, pro kterou jsou podmínky v daném okamžiku nejvýhodnější. V ohřátém vnitřním vzduchu je touto cestou často vzdušný přenos. Aerogenní přenos mikroskopicky malými kapičkami nazývanými aerosoly je vysoce účinný a transportní trasy se obtížně sledují. Prostředek a cíl kontaminace nemusí být časově ani fyzicky úzce propojeny. Mikrob může zůstat na povrchu neaktivní několik dní, než dosáhne cíle infekce, například vlhkého dýchacího traktu, a to třeba prostřednictvím vzdušného proudění teplého vzduchu v místnosti.
Výsledky několika klinických studií prováděných na různých skupinách lidí ukazují preventivní účinnost zvlhčování vzduchu během topné sezóny: Výskyt respiračních infekcí se u dospělých snížil o 20 % a u dětí o 50 %. Počet dní nemoci v zimě klesl o 20 %.
Fyziologicko-biologické pozadí
Doba přežití virů chřipky a dalších mikrobů přenášených vzduchem závisí na vlhkosti. Zatímco při velmi vysoké vlhkosti přežívají hodiny, při vlhkosti mezi 40 a 60 % jsou deaktivovány během několika minut. Pokud vlhkost klesne pod 40 %, viry a mikroby také přežijí celé hodiny, pravděpodobně ještě podstatně déle. Jsou doslova konzervovány ve vyschlých kapkách. Fyzikální podstata aerosolu poskytuje fyzikálně-biologické pozadí těchto poznatků: Uvolňování vody až do dosažení termodynamického rovnovážného stavu vede k vícenásobnému přesycení rozpuštěných a suspendovaných látek při přibližně 50% relativní vlhkosti.
Tento přesycený roztok v aerosolových kapkách deaktivuje mikroby během několika minut. Pokud je vnitřní vlhkost pod mezní hodnotou 40 až 45 %, látky vyschnou a krystalizují během několika sekund.
Mikroby jsou zachyceny ve vysušených aerosolech, aniž by byly deaktivovány. Buněčné membrány zůstávají neporušené a mikroby si zachovávají schopnost způsobovat infekci. Po obnovené hydrogenaci, například po vdechnutí do vlhkého dýchacího traktu, se mikroby znovu uvolní a mohou vyvolat novou infekci.
Zatížení je nejnižší v rozsahu 40 až 60 %.
Relativní vlhkost vzduchu 40–60 % je pro lidské tělo optimální. Tento rozsah je velmi nepříznivý pro choroboplodné zárodky, houby a bakterie, takže vzduch neobsahuje téměř žádné znečištění ohrožující člověka. Riziko nakažení viry způsobujícími chřipku a rýmu je v tomto rozmezí minimální.