호흡 방울

Respiratory droplet
man sneezing, with droplets dispersing widely into the surrounding air
어떤 전염병은 사람이 재채기를 할 때처럼 입과 코에서 배출되는 호흡기 물방울을 통해 전파될 수 있다.

호흡기 방울은 호기심에 의해 생성되는 작은 수성 방울로, 이나 점액, 그리고 호흡기 표면에서 파생된 다른 물질로 구성되어 있다.호흡기 방울은 호흡, 말, 재채기, 기침, 구토 등의 결과로 자연적으로 생성되기 때문에 우리의 호흡에는 항상 존재하지만, 말하는 것과 기침은 그 수를 증가시킨다.[1][2][3]방울의 크기는 < 1µm ~ 1000µm이며,[1][2] 일반적인 호흡에서는 리터 당 약 100개의 방울이 있다.따라서 분당 10리터의 호흡률은 분당 약 1000개의 물방울을 의미하며, 대부분의 물방울은 직경이 몇 마이크로미터 또는 더 작다.[1][2]이 물방울들은 공기 중에 매달려 있기 때문에 모두 에어로졸로 되어 있다.그러나 큰 물방울(약 100µm보다 크지만 조건에 따라 더 큰 물방울)은 땅이나 다른 표면으로 급격히 떨어져서 잠시 매달려 있을 뿐이고, 100µm(대부분인)보다 훨씬 작은 물방울은 천천히 떨어질 뿐이어서 수명을 가진 에어로졸 또는 중간 크기의 물방울은 처음에 다음과 같이 이동할 수 있다.에어로졸 그러나 멀리서 물방울처럼 땅에 떨어진다.[4]이 물방울은 너무 작기 때문에 주변 공기 중에 한 번 빠르게 건조되고 수축되며, 따라서 더 오랜 시간 동안 매달려 있다(공중 송출 참조).[citation needed]

이 물방울들은 감염성 박테리아 세포나 바이러스 입자를 포함할 수 있다. 그것들은 호흡기 질환의 전달에 중요한 요소들이다.어떤 경우에는,disease 변속기의 연구에서"호흡기 물방울들"과"에어로졸"라고 불립니다의 구분이 독방보다 조금 더 큰 방울로서 그리고 더 작은"호흡기 물방울들"것으로"에어로졸"으로 여기고 있지만 이 임의의 구별 실험적으로 또는 theoretically, 5특성을 지원한 적이 없었다 언급한 언급한로 만들어진다.][3]에어로졸의 표준 정의와 일치하지 않는다.

설명

인간의 호흡기 방울은 다양한 세포 유형(예: 면역계의 상피 세포와 세포), 점액타액에 포함된 생리학적 전해질(예: Na+, K+, Cl), 그리고 잠재적으로 다양한 병원균을 포함한다.[6]

공기 중에 건조된 물방울은 에어로졸로 떠다니는 방울핵이 되고 상당 기간 공기 중에 매달려 있을 수 있다.[6]

the distribution size of droplets in breath: it is very broad ranging from less than a micrometre, to a millimetre
직경의 함수로서 말하는 사람의 입김에서 물방울에 대한 확률 밀도 함수.두 축 모두 로그 눈금이며, 우리는 1마이크로미터 미만에서 1밀리미터 내외에 이르는 크기의 물방울을 내뿜고, 우리는 더 큰 물방울보다 마이크로미터 주변의 물방울을 더 많이 내뿜는다.1밀리미터 정도 크기의 가장 큰 물방울만이 보일 뿐, 더 작은 물방울은 볼 수 없다.

공기 중과 호흡기 방울 사이의 5μm의 전통적인 경질 크기 컷오프는 분출된 입자들이 초기 크기 외에도 환경 조건에 따라 운명이 좌우되는 크기의 연속체를 형성하기 때문에 과학에 근거하지 않은 잘못된 이분법이라는 비판을 받아왔다.그러나 수십 년 동안 병원 기반 전염 예방 조치를 알려왔다.[7]

포메이션

호흡기 방울은 여러 가지 방법으로 생성될 수 있다.그것들은 호흡, , 재채기, 기침 또는 노래의 결과로 자연스럽게 만들어질 수 있다.또한 삽관, 심폐소생술(CPR), 기관지경, 수술, 부검과 같은 에어로졸 생성 절차를 통해 인공적으로 생성될 수 있다.[6]비슷한 물방울은 구토, 화장실 세정, 물청소, 샤워 또는 수돗물 사용, 농업용 회색 물 분무 등을 통해 형성될 수 있다.[8]

생성 방법에 따라 호흡기 방울에도 염분, 세포, 바이러스 입자가 포함될 수 있다.[6]자연적으로 생성되는 물방울의 경우 호흡기의 다른 위치에서 발생하여 내용물에 영향을 줄 수 있다.[8]또한 건강한 사람과 병든 사람 사이에는 점액 함량, 양, 그리고 방울 생성에 영향을 미치는 점성에서 차이가 있을 수 있다.[9]

운송

사람의 기침: 풍속이 호흡기 물방울의 이동에 미치는 영향.[10]

서로 다른 형성 방법은 크기와 초기 속도의 다른 물방울을 생성하는데, 이것은 공기 중의 그들의 운송과 운명에 영향을 미친다.웰스 곡선에서 설명한 것처럼, 가장 큰 물방울은 충분히 빠르게 떨어져 보통 건조되기 전에 땅이나 다른 표면에 안착하고, 100 μm 이하의 물방울은 빠르게 건조되어 표면에 안착한다.[6][8]일단 건조되면, 그것들은 방울 안에 있는 비휘발성 물질로 구성된 고체 방울 핵이 된다.호흡기 방울은 공기 중에 있는 비생물학적 기원의 다른 입자들과도 상호작용을 할 수 있는데, 이들 입자들은 그들보다 더 많다.[8]사람이 밀접하게 접촉할 때, 한 사람이 생산한 액체 방울은 다른 사람이 흡입할 수 있다; 10 μm보다 큰 물방울은 코와 목구멍에 갇히는 경향이 있는 반면 작은 물방울은 하부 호흡기로 침투한다.[9]

첨단 전산유체역학(CFD)은 풍속이 4~15km/h로 변화할 때 호흡기 방울이 최대 6m까지 이동할 수 있다는 것을 보여주었다.[10][11]

질병 전염의 역할

일반적인 형태의 질병 전염기침하거나 재채기를 하거나 말을 할 때 발생하는 호흡기 방울을 통해 발생한다.호흡기 드롭트 전송은 호흡기 감염의 일반적인 경로다.송신은 호흡기 방울이 눈, 코, 입과 같이 민감한 점막 표면에 도달했을 때 발생할 수 있다.이것은 또한 손으로 얼굴을 만졌을 때 오염된 표면과의 접촉을 통해 간접적으로 발생할 수 있다.호흡기 방울은 크고 공기 중에 오래 매달려 있을 수 없으며, 보통 단거리에 분산된다.[12]

방울 투과로 전파되는 바이러스는 인플루엔자 바이러스, 라이노바이러스, 호흡기 신시질바이러스, 장내바이러스, 노로바이러스,[13] 홍역 모르빌리바이러스,[14] COVID-19를 유발하는 사스 코로나바이러스([13][14]SARS-CoV-1)와 사스-CoV-2코로나바이러스 등이다.[15][16]박테리아와 곰팡이 감염제는 또한 호흡기 방울에 의해 전염될 수 있다.[6]이와는 대조적으로 호흡기 방울이 마르고 난 후 공중전달을 통해 제한된 수의 질병이 전파될 수 있다.[14]우리는 이 물방울들을 계속 들이마시지만, 게다가 에어로졸을 생성하는 의료 절차라고 불리는 몇몇 의학 절차들 또한 물방울을 생성한다.[6]

주변 온도와 습도는 방울이 증발하여 작아질수록, 그것이 함유할 수 있는 감염성 물질에 대한 보호를 덜 제공하기 때문에 바이오아에로솔의 생존 가능성에 영향을 미친다.일반적으로 지질의 봉투가 있는 바이러스는 건조한 공기에서는 더 안정적이고, 봉투가 없는 바이러스는 습한 공기에서는 더 안정적이다.바이러스는 낮은 공기 온도에서도 일반적으로 더 안정적이다.[8]

전송을 줄이기 위한 조치

건강관리 환경에서 주의사항에는 환자를 개별 객실에 수용하고, 환자 외부 이송을 제한하며, 적절한 개인 보호 장비를 사용하는 것이 포함된다.[17][18]2002-2004년 사스 발병 당시 수술용 마스크와 N95 호흡기 사용이 의료 종사자의 감염을 감소시키는 경향을 보였다는 점에 주목했다.[19]그러나 수술용 마스크N95나 유사한 호흡용 마스크에 비해 작은 물방울/입자를 걸러내는 데 훨씬 약하기 때문에 인공호흡기는 더 큰 보호를 제공한다.[20][21]

또한 높은 환기율은 호흡기 입자를 희석하고 제거하기 위한 위험 제어로 사용될 수 있다.다만 여과되지 않거나 여과되지 않은 공기가 다른 곳으로 소진되면 감염이 확산될 수 있다.[8]

역사

세계 2차대전 시대의 영국 공중보건 교육 포스터.

1899년 독일의 세균학자 칼 플뤼게가 호흡기에서 배출된 물방울 속의 미생물이 질병 전염의 수단이라는 것을 처음으로 보여준 것이다.20세기 초에는, 플뤼게 드롭렛이라는 용어는 때때로 완전히 마르지 않을 정도로 큰 입자, 대략 100 μm보다 큰 입자를 위해 사용되었다.[22]

플뤼게가 질병의 호흡기 전달을 위한 일차적 원천이자 벡터로서의 물방울 개념은 1930년대 윌리엄 F. 우물은 큰 물방울과 작은 물방울을 구별했다.[11][23]그는 호흡기 물방울의 크기가 그들의 운명과 질병을 전염시키는 능력에 어떻게 영향을 미치는지 설명하는 웰스 곡선을 개발했다.[24]

참고 항목

참조

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