Пандемия Covid-19 продолжается уже более девяти месяцев. Число заразившихся на сегодняшний день перевалило за 37 млн, коронавирус унес жизни более миллиона человек. C самого начала этого глобального бедствия эпидемиологи призывали всех носить защитные маски, поскольку эта простая профилактическая мера считается одной из самых эффективных. Но есть множество нюансов, которые усложняют эту видимую простоту.
В больницах использование медицинских масок существенно снижает передачу коронавируса. Но вне медицинских учреждений используются самые разные маски, включая самодельные, поэтому данные об эффективности защиты в этом случае беспорядочные и разрозненные, что закономерно вызывает сомнения, скептицизм и, нередко, отказ от масок.
“Внесем ясность: наука подтверждает эффективность использования масок, а недавние исследования показывают, что маски действительно могут спасать жизни, причем разными способами: они снижают шансы как передачи, так и заражения коронавирусом, а отдельные исследования свидетельствуют о том, что защита с помощью маски может снизить шанс тяжелого течения болезни, если человек все же заразится”, — пишет Линн Пиплс, автор материала, опубликованного в научном журнале Nature. В статье приводятся некоторые результаты изучения эффективности масок в пандемии Covid-19.
История двух парикмахеров
Есть много типов масок для разных условий, сопряженных с потенциальным риском инфицирования. Стандартная маска для использования в медицинских учреждениях — это респиратор N95, который отфильтровывает 95% переносимых по воздуху частиц размером 0,3 микрометра (мкм) и более. По мере нарастания пандемии увеличивался и дефицит таких респираторов. В связи с этим возникает вопрос: надо ли обеспечивать население именно такими, профессиональными, масками?
«Обычно в таких важных случаях мы проводим клинические исследования. Но на этот раз у нас просто не было на это времени”, — говорит Кейт Грабовски, эпидемиолог-инфекционист Медицинской школы Джонса Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд.
Поэтому поначалу ученым пришлось ограничиваться результатами наблюдений и лабораторных исследований, и косвенными данными по другим инфекционным заболеваниям.
В США доверие к маскам существенно выросло в июне после естественного эксперимента. В штате Миссури два парикмахера заразились коронавирусом, что подтвердилось тестом. До этого оба работали в масках -- один в хирургической, другой -- в двухслойной хлопковой. Их семьи тоже заразились, однако среди клиентов, которым власти обеспечили бесплатное тестирование, не было выявлено ни одного инфицированного. Эти два случая были изучены специалистами и освещались в СМИ.
Более тщательный анализ добавил свидетельств в пользу эффективности масок. Предварительное исследование, проведенное в 196 странах и опубликованное в начале августа (и еще не прошедшее экспертную оценку), показало, что
еженедельное увеличение смертности на душу населения было в четыре раза ниже в тех регионах, где использование масок было распространено или рекомендовано правительством, по сравнению с другими регионами.
В другом исследовании изучалось влияние требований правительств штатов США по использованию масок в апреле и мае. По подсчетам исследователей, эта мера снизила рост случаев Covid-19 до 2 процентных пунктов в день.
Хомячкам маска помогла
Правда, такие исследования основываются на предположениях о том, что люди носят маски правильно. Кроме того, требование носить маски часто совпадает с другими мерами, такими как ограничения на собрания. Поэтому для определения «чистого» защитного эффекта масок нужны дальнейшие наблюдения в период ослабления других антиэпидемических ограничений, отмечает автор Nature.
Ученые пока не могут точно определить подобные искажающие воздействия в человеческих популяциях, но они могут это сделать в исследованиях на животных. Группа ученых под руководством микробиолога Квок-Юнг Юна из Университета Гонконга поместила инфицированных и здоровых хомяков в соседние клетки. В некоторых клетках животных разделяли перегородки, сделанные из хирургической маски.
Согласно научной статье, опубликованной в мае, в обычных клетках около двух третей неинфицированных животных заразились SARS-CoV-2 от своих больных соседей. В клетках, разделенных хирургической маской, заразились около 25% хомяков, причем болезнь у них протекала в более легкой форме.
Полученные данные свидетельствуют о том, что
маска не только снижает шанс заражения, но и, в случае инфицирования, уменьшает риск тяжелого течения болезни,
утверждает Моника Ганди, врач-инфекционист Калифорнийского университета в Сан-Франциско.
Ганди является соавтором статьи, опубликованной в конце июля. В научной работе предполагается, что использование защитной маски снижает дозу вируса, которую может получить человек, а это вызывает более легкую или даже бессимптомную инфекцию.
То есть, это очевидный плюс: если использование масок уменьшает число тяжелых случаев и смертей, то тем самым эта мера приближает формирование популяционного иммунитета -- чем больше людей переболеют, тем быстрее иммунитет сформируется, и крайне желательно, чтобы как можно больше людей переболели в как можно более легкой форме.
Транспорт для вируса
Споры вокруг масок тесно связаны с другим спорным вопросом: как все-таки распространяется вирус? Когда человек говорит, чихает, кашляет или просто делает выдох, он выделяет в окружающее пространство мелкие частицы жидкости. Некоторые из них, большие и даже видимые, классифицируются как капли, другие — микроскопические —относятся к категории аэрозолей. Вирусы, включая SARS-CoV-2, перемещаются на этих частицах, от их размера зависит многое.
Капли могут летать по воздуху и попадать в глаза, нос или рот человека, находящегося поблизости, и вызывать инфекцию. Но сила тяжести тянет их вниз. Аэрозоли могут парить в воздухе от нескольких минут до нескольких часов, распространяясь по непроветриваемой комнате, как сигаретный дым.
Как это соотносится с защитной функцией маски?
Сам вирус имеет диаметр всего около 0,1 мкм. Но вирусы сами по себе «не путешествуют», их транспортные средства — капли и аэрозоли, размер которых варьируется от 0,2 мкм до сотен микрометров.
Ученые до сих пор не уверены, какой размер “транспортных” частиц наиболее важен для передачи Covid-19. По тем же причинам ученые до сих пор не знают об основном способе передачи гриппа, который изучается гораздо дольше.
Многие исследователи считают, что основной причиной пандемии Covid-19 является бессимптомная передача вируса. В таком случае можно предположить, что вирусы все-таки меньше передаются при кашле или чихании, а наиболее важным средством передачи являются аэрозоли. В этой связи нужно рассмотреть, какие маски могут преграждать путь аэрозолям, предлагает автор статьи.
Все дело в ткани
Даже хорошо подогнанные респираторы N95 немного не дотягивают до заявленного уровня эффективности 95% в реальных условиях, фактически отфильтровывая около 90% поступающих аэрозолей размером до 0,3 мкм.
В обзоре наблюдательных исследований, по оценкам международной исследовательской группы, было установлено, что уровень защиты хирургических и сопоставимых по качеству тканевых масок составляет 67%. В неопубликованной работе группы исследователей Технологического института Вирджинии приводятся данные о том, что
даже хлопчатобумажная футболка может блокировать половину вдыхаемых аэрозолей и почти 80% выдыхаемых аэрозолей диаметром 2 мкм.
А при размере частиц аэрозолей размером 4–5 мкм почти любая ткань может блокировать более 80% в обоих направлениях. Несколько слоев ткани дают больший эффект, и чем плотнее плетение, тем лучше.
Другое исследование показало, что маски со слоями из разных тканей, таких как хлопок и шелк, могут задерживать аэрозоли лучше, чем маски, сделанные из одного материала.
Эрик Вестман, клинический исследователь из Медицинской школы Университета Дьюка в Дареме, Северная Каролина, стал соавтором августовского исследования, в котором демонстрировался метод проверки эффективности масок. С помощью лазеров и камер смартфонов ученые сравнили, насколько хорошо 14 различных материалов задерживают капли мокроты, выделяемые при разговоре. Они убедились в том, что большая часть тканевых и хирургических масок действительно эффективны. А вот синтетические шарфы-трубы из полиэстера и спандекса, похоже, уменьшают размер выделяемых капель. Соответственно, капли дольше задерживаются в воздухе, и риск заражения возрастает. По словам Вестмана, это может быть даже хуже, чем вообще ничем не прикрывать рот и нос.
Социальная ответственность
Вопросы о масках выходят за рамки биологии, эпидемиологии и физики. Эффективность защитных масок в реальном мире во многом зависит от поведения людей. Есть данные, свидетельствующие о том, что надевание маски может побудить ее носителя и окружающих тщательнее соблюдать другие меры, таких как социальное дистанцирование. Возможно, маски напоминают нам об общей ответственности. Но для этого нужно, чтобы люди их носили, отмечает автор.
В США с конца июля использование масок стабильно составляет около 50%. Согласно данным Университета штата Вашингтон, это значительно больше, чем в марте и апреле. Разработанная исследователями университета модель дает прогноз, что, по состоянию на 23 сентября, увеличение использования масок в США до 95% (уровень Сингапура и некоторых других стран) может спасти почти 100 тысяч жизней в период до 1 января 2021 года.
На мнение общественности по поводу масок до сих пор продолжают влиять противоречивые исследования и неоднозначные сообщения. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и эпидемическая служба США первоначально воздерживались от рекомендаций по широкому использованию масок, отчасти из-за опасений по поводу истощения запасов для медицинских работников. В апреле CDC рекомендовала носить маски, когда физическое дистанцирование невозможно; ВОЗ выпустила аналогичную рекомендацию в июне.
Политические лидеры тоже были не особо последовательны в этом вопросе. Президент США Дональд Трамп высказался в поддержку масок, но редко их носил. Он даже высмеял политического соперника Джо Байдена за постоянное использование маски — всего за несколько дней до того, как у самого Трампа был диагностирован Covid-19. Другие мировые лидеры, в том числе президент и премьер-министр Словакии Зузана Чапутова и Игорь Матович, уже в самом начале пандемии носили маски на публике, чтобы подать пример народу.
В данный момент группа датских ученых проводит одно из самых масштабных исследований об эффективности защиты от Covid-19 с помощью лицевых масок. В одной из беднейших стран Африки Гвинее-Бисау к проекту привлекается 40 тысяч жителей. Методом случайного распределения половине домохозяйств выделяют двухслойные тканевые маски — по две на каждого члена семьи в возрасте от десяти лет и старше.
Затем ученые будут наблюдать за обеими группами в течение нескольких месяцев.
Руководитель проекта Кристина Бенн из Университета Южной Дании уточнила, что каждая семья получит советы о том, как защитить себя от Covid-19, за исключением того, что члены контрольной группы не получат информации об использовании масок. У некоторых ученых этот проект вызвал возражения в связи с «потенциальной эксплуатацией уязвимого населения». Как иногда любят говорить клинические исследователи, парашюты никогда не тестировались в рандомизированных контролируемых исследованиях, отмечает автор Nature.
Но Бенн защищает свой проект, объясняя, что люди из контрольной группы все-таки получат информацию о заболевании и маски в конце исследования. А полученные данные послужат основой для глобальных научных дебатов, которые наконец-то позволят сделать окончательные и исчерпывающие выводы об эффективности масок для защиты от Covid-19.
