Sisätilat ovat ihanteellinen ympäristö ilmavälitteisesti leviäville virustaudeille. Bioaerosolit, eli ilmassa leijailevat pisarat voivat levittää sairauksia kaikkialle ympäristöön.
Jos sairastunut henkilö yskii tai aivastaa, hän tuottaa ilmaan tuhansia viruksia sisältäviä leijailevia aerosoleja. Nämä mikro-organismit aiheuttavat terveysriskin ihmisille, etenkin sisätiloissa. Sairastumiset maksavat yrityksille ja yhteiskunnalle vuosittain miljardeja euroja. Pandemioissa hinta on moninkertainen sulkutoimenpiteiden vuoksi.
Miten virukset leviävät ilmateitse?
Mikä tahansa virus voi levitä ilmateitse. Ihminen voi nauraa, laulaa, yskiä tai aivastaa ja levittää ilmateitse viruksia aerosoleina. Oikean kokoisessa aerosolissa virukset pysyvät tarttuvana isäntänsä ulkopuolella pitkiä aikoja.
Virukset leviävät ilmassa tartunnan saaneen henkilön uloshengityspisaroiden välityksellä. Pisara on kuin kuumailmapallo, jolla virukset matkustavat uuteen kohteeseen. Aivastelu voi tuottaa 40 000 pisaraa, jotka veden haihtuessa pienentyvät 0,5-12 mikrometriin. Pienempi pisara leijailee pidempään ja voi olla siksi haitallisempi. Vaikka mikrometri saattaa kuulostaa pieneltä, virukset ovat moninkertaisesti pienempiä. Nuppineulan päähän mahtuisi 4 000 000 000 000 koronavirusta. Hengitysteistä peräisin olevat pisarat voivat olla täynnä viruksia.
Tyypillisesti suuret hiukkaset putoavat lähempänä lähdettä olevalle pinnalle sekunneissa tai minuuteissa. Sitä vastoin pienillä hiukkasilla on taipumus jäädä ilmaan, kulkeutuen kauemmaksi ilmavirroissa ja tavoittaen ihmisiä useiden metrien päässä lähteestä.
Pienet ilmassa olevat hiukkaset voivat pysyä ilmassa tuntikausia. Tekijät, kuten ilmanvaihto, tilassa liikkuminen ja ovien liikkeet vaikuttavat ilman liikkeisiin ja virusten kulkeutumiseen. Kaikki ilmassa olevat hiukkaset myös pysyvät ilmassa, kunnes ne hengitetään sisään tai ne kiinnittyvät jonnekkin, esimerkiksi ilmanpuhdistimen suodattimiin.
Ilmassa olevan hiukkasen olomuoto määrää, kuinka se käyttäytyy. Vaikka virukset voivat levitä ilmassa yksikköinä, ne tyypillisesti leviävät klustereina eli rykelminä. Ilmahygieniaa kohentavat toimet ovat kuitenkin samat riippumatta onko kyseessä yksittäinen virusyksikkö tai klusteri, joka poistetaan tai eliminoidaan tilasta.
Miten ilmavälitteiset virukset tartuttavat?
Ilmateitse leviävä tartunta tarkoittaa, että joku altistuu viruksia sisältäville hengityspisaroille ilmateitse. Äärimmäisen pienet ilmassa kulkevat pisarat leijailevat tuntikausia, eli voivat tartuttaa senkin jälkeen, kun sairas henkilö on poistunut huoneesta.
Ilmassa leviäminen voi tapahtua myös suurempien pisaroiden välityksellä. Noin 6 metrin etäisyydellä lähteestä henkilö voi hengittää sekä pieniä että suuria pisaroita. Suuret pisarat eivät kuitenkaan pysy ilmassa pitkiä aikoja vaan putoavat maahan tai pinnoille.
Ilmassa leviävien virusten tyypit
Vaikka planeetalla on lukemattomia viruksia, vain muutaman sadan tiedetään tarttuvan ihmisiin, ja vielä harvempien tiedetään tarttuvan ihmisiin ilmateitse. RNA-virukset ovat erityisen haastavia, koska ne kehittyvät nopeasti saaden ominaisuuksia jotka voivat vaikuttaa sairauden vakavuuteen ja tarttuvuuteen.
Viruksien tarttuminen ilmateitse tapahtuu tyypillisesti tilassa jossa on huono ilmanvaihto. Tiloissa joissa ei ole riittävää ilmanvaihtoa ilmaan kerääntyy pieniä virushiukkasia, mikä lisää tartunnan todennäköisyyttä.
SARS-CoV-2
Kaikkien hyvin tuntema SARS-CoV-2 on virus, joka aiheuttaa koronavirustaudin COVID-19. SARS-CoV-2 kuuluu koronaviruksiksi kutsuttuun virusperheeseen, joka voi sairastuttaa ihmisiä ja eläimiä. Jotkut koronavirukset aiheuttavat lieviä hengitystiesairauksia, kun taas toiset, kuten SARS-CoV-2, voivat aiheuttaa vakavampia sairauksia ihmisille.
Koronaviruksia sisältävät aerosolit voivat pysyä ilmassa jopa kolme tuntia. Tämän kirjoituksen aikaan kulovalkean lailla leviävä Omikron-variantti on tehokkaasti ilmateitse leviävä muunnos. Omikron mahdollisesti elää edeltäjiään pidempään isännän ulkopuolella aerosoleissa ja/tai on erityisen helposti tartuttava pieninäkin pitoisuuksina, ihminen saattaa myös tuottaa virusta erityisen runsaasti aerosoleihin. Tähän saamme varmasti tulevaisuudessa tutkittua tietoa, jota jäämme mielenkiinnolla odottamaan.
Influenssa
Influenssa on yleinen ja erittäin tarttuva influenssavirusten aiheuttama hengitystiesairaus. Influenssaviruksia on neljää tyyppiä, tyypin A ja B virukset aiheuttavat kausiluonteisia epidemioita. Influenssa A -virusten tiedetään aiheuttavan pandemioita kuten Espanjantautina tunnettu sikainfluenssa 1918ñ1920.
Sikainfluenssa on influenssa A:n alatyyppi. Vaikka sikainfluenssaepidemiaa esiintyy säännöllisesti sikojen keskuudessa, sikainfluenssa voi joskus sairastuttaa myös ihmisiä. Sikainfluenssan kanta, joka tunnetaan nimellä H1N1, aiheutti pandemian vuonna 2009. Jotkut influenssavirukset kuten H5N1 tai lintuinfluenssa, eivät tartu helposti ihmisten välillä. Koska influenssavirukset kuitenkin muuttuvat jatkuvasti, jopa H5N1 saattaa aiheuttaa pandemian.
Influenssan uskotaan leviävän ensisijaisesti lähikontaktissa tartunnan saaneen henkilön kanssa. Silti on olemassa mahdollisuus ilmassa leviämiselle. Influenssaviruspartikkelit liikkuvat jatkuvasti ilmassa ja kulkeutuvat pölyhiukkasten mukana tai aerosolipisaroiden sisällä. Vaikka pienet määrät ilmassa eivät välttämättä aiheuta infektioita, riski kasvaa korkeilla pitoisuuksilla. Viruksen tarttuvuuteen vaikuttavat myös muut tekijät, kuten tilojen suhteellinen kosteus ja lämpötila sekä tietenkin virukselle altistuneen henkilön vastustuskyky. Vastustuskykyä ja voiko siihen vaikuttaa käsitellään Yle Areenasta löytyvässä dokumentissa: https://areena.yle.fi/1-50786380
SARS
SARS eli vakava akuutti hengitystieoireyhtymä on SARS-CoV nimisen viruksen aiheuttama. Vuonna 2003 SARS-epidemia johti maailmanlaajuisesti 8 098 tapaukseen ja 774 kuolemaan. Useimmat ihmiset, jotka saavat SARS-CoV-tartunnan, saavat myös keuhkokuumeen.
Kuten muutkin koronavirukset, SARS-CoV:n uskotaan leviävän pääasiassa lähikontaktin kautta suurten hengityspisaroiden välityksellä. On kuitenkin mahdollista, että SARS-CoV voi levitä laajemmin ilmassa erityisolosuhteissa. Esimerkiksi tarttuvia pisaroita voi aerosolisoitua lääketieteellisten toimenpiteiden aikana, mikä lisää terveydenhuollon työntekijöiden tartuntojen riskiä ilmateitse.
Tiedon lisääntyessä virusturvallisuuden ylläpitäminen on tulevaisuudessa arkipäivää. Jatkossa voimme paremmin hallita virusten leviämistä ja pandemioiden syntymistä. Pystymme jo nyt tutkimaan sisäilmaa ja ennakoimaan sen terveellisyyttä. Voimme esimerkiksi kehittää ilmanvaihtoa ja puhdistaa ilmaa koneellisesti sekä seurata reaaliaikaisesti että sisäilman tekijät, kuten hiilidioksidin määrä, on ohjearvojen mukainen.
Lähteet:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2546863/
https://www.cdc.gov/infectioncontrol/guidelines/environmental/background/air.html
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3427559/
https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/science/science-briefs/sars-cov-2-transmission.html?CDC_AA_refVal=https%3A%2F%2Fwww.cdc.gov%2Fcoronavirus%2F2019-ncov%2Fscience%2Fscience-briefs%2Fscientific-brief-sars-cov-2.html
https://www.health.harvard.edu/diseases-and-conditions/coronavirus-resource-center
https://thl.fi/fi/web/infektiotaudit-ja-rokotukset/taudit-ja-torjunta/taudit-ja-taudinaiheuttajat-a-o/influenssa
https://www.cdc.gov/sars/about/fs-sars.html
https://www.kemia-lehti.fi/korona-leviaa-myos-ilmateitse-milloin-naytto-riittaa-wholle/
https://www.tekniikkatalous.fi/uutiset/nuppineulan-paahan-mahtuisi-4-000-000-000-000-koronavirusta-se-on-100-000-kertaa-enemman-kuin-viruksessa-on-atomeja/e063546b-391d-4cf0-8be5-91e51d213b4f
