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空气湿度变化对新冠疫情的防护有影响吗?
编辑:杭州松岛实业有限公司   时间:2020-03-27

 四月来临,天气转暖在即,新冠肺炎疫情在中国暂时被控制住了,但在全世界其他国家正以无可抵挡之势扩散开来。
    人们寄希望于气温的回暖,对疫情的控制有所帮助,事实上,气温上升是否对此真的有所助益,暂时还无定论。
    不过,干燥的空气,或者说空气相对湿度低(<40%RH)会降低人体尤其是呼吸道免疫功能发挥的功用,并且更有利于病菌的传播。那么气候转暖,雨季将至,对中国大部分区域的防疫工作来说不失为一个好消息。

    湿度过低会对人体呼吸防疫机制和免疫系统造成不良影响。

    对于我们的人体免疫系统来说,空气相对湿度40%-60%是适宜范围。低于40%时,我们的呼吸道黏膜变得干燥,这套天然防御机制的抵御能力下降,从而使我们更易感染疾病。

    人们对所处环境的冷热较为敏感,对空气湿度的高低却无法明确感知。对于我们通过肺部吸入或排出,及所处环境的空气含水量,我们得到的反馈是皮肤干涩、容易口渴,可能是空气干燥;觉得憋闷,稍一动作往外冒汗,可能是湿度太大,仅此而已。
    大部分情况下,我们习惯了本地的水土气候,昼夜早晚、活动场所的变换,也会起到对身处环境的自然变换调节作用。
而一旦长时间处在极端条件下,空气湿度会对我们产生重大的影响,甚至可能带来暂时或者长远的损害。
    干燥的空气会加快体表蒸发、以及通过呼吸排出更多的水分,这种脱水最初仅仅造成不适,时间一久也可能导致更严重的症状,如皮肤干燥、瘙痒以及皮炎。
    而且,这会对我们的呼吸和免疫系统起到负面影响。
    空气中多少有一些尘埃、有害气体及其它污染物(如花粉、病毒和细菌),它们随着空气进入我们的呼吸系统,在进入肺部之前,大多会被可以说遍布呼吸道内表面的潮湿的黏膜俘获。被称为气道纤毛的微小毛发将这些污染物运输至我们的喉部,将其吐出或咽下,这一过程被称为气道黏液纤毛清除功能,这个过程在人体抵御通过空气传播的污染物时起着至关重要的作用。


    较低相对湿度更利于病毒通过空气传播,与之相对,增加空气的绝对湿度,可以有效减少病毒在空气中的悬浮和扩散,从而抑制传播。

    在较低相对湿度中(低于40%RH),病毒存活的时间得以延长,传染性微粒在干燥空气中的悬浮作用得到增强,二者结合, 大大增强了细菌和病毒通过空气的传播能力
    感染者呼吸、说话、咳嗽或打喷嚏时,唾液、黏液、盐类、病菌和病毒一起,以气溶胶性质的微雾形态释放到空气中,其中较大的雾滴会落到地上或停留在体表,尺寸小于4μm的微雾能以气溶胶的形态在空气中停留数小时。
    在室内空气中,这种释放出来的微雾通过蒸发作用会迅速失去90%以上水分。在相对湿度高于40%RH时,盐类和蛋白质类的要素虽仍会溶解在微雾中,但易变得高度浓缩。它们会攻击病毒和细菌,使其变得不活跃,降低了二次感染的风险。
    当相对湿度低于40%RH时,蒸发性水分的进一步损失会造成这些要素在溶液外结晶。气溶胶雾粒反而对内部病菌起到了保护作用,使得其中的病毒和细菌能更长时间地保持活性,也就是传染性。
    较低湿度还会使更多雾粒蒸发,从而使其尺寸减小得以维持气溶胶的形态。
    因此,干燥空气具有延长所携带病菌传染性和生成更多气溶胶微粒的双重作用,大大提高了二次感染的潜在风险。
    研究表明,空气湿度维持在40%-60%RH,是抑制气溶胶传播感染的有效途径。

    因此,很多呼吸道疾病,包括流感、肺结核、SARS、以及正在流行的新型冠状病毒肺炎等,多呈冬春季高发态势。
    虽然对中国来说,新冠肺炎疫情最危急的关头已经过去,但随着海外输入病例的增加,以及尚未完全弄清楚病菌的存活和传播特性,有必要继续保持良好的卫生习惯,还没有到松懈的时候。

    少出门,尽可能不聚众,避免被传染。
    不去人流多的地方,人多的地方就存在人与人之间的近距离接触,易发生病毒传染。
    戴口罩,主要是隔离飞沫,同时也降低自己可能成为传染源给周围人们带来的威胁,保护自己,也保护家人。
    勤洗手、勤换衣,谨防手接触嘴、脸,降低病毒传播的可能。
    饮食营养均衡,足够的营养物质,营养均衡,以提高自身免疫能力。
    适量运动,保持良好心态,每天做一个小时的运动,提高机体的运作能力和抵抗力。
    使用公筷,聚餐的时候使用公筷,避免唾液传播。


    1、3月18日,兰州大学公共卫生学院罗斌团队在预印版平台medRxiv 在线发表未经同行评审的题为“Effects of temperature variation and humidity on the mortality of COVID-19 in Wuhan”的研究论文,该研究收集了2020年1月20日至2020年2月29日在中国武汉市的COVID-19每日死亡人数,气象和空气污染物数据。然后,采用数学模型研究温度,湿度和昼夜温差对COVID-19日死亡率的影响。
    研究期间,武汉市共有2299例COVID-19死亡计数。COVID-19死亡率与昼夜温差呈正相关,而与相对湿度呈负相关。总而言之,这项研究表明温度变化和湿度可能是影响COVID-19死亡率的重要因素。

    2、目前的新型冠状病毒疫情,尚未有温、湿度影响的研究报告。但可以参考其近亲SARS。
    2002年底至2003年初的SARS冠状病毒疫情,也是开始于冬季,而在次年初夏戛然而止。论文研究了北京、广州等四个城市的爆发情况,指出与温度有显著关联。论文指出温、湿度及风速是SARS传播的三个关键因素。在2011年论文中,直接针对SARS冠状病毒进行实验,发现在22-25℃,相对湿度40-50%的条件下,也即典型的空调房环境下,SARS病毒在光滑表面上保持活性5天以上。而在38℃,相对湿度95%时,病毒则很快失去活性。2011年论文明确指出,高温、高湿的影响可以解释为什么SARS疫情在湿热的印尼、泰国等并未大面积传播,以及在同样湿热的新加坡,只在高强度使用空调的医院和酒店里传播(新加坡一半的电力用于空调)。该文高度肯定了当时广州医院普遍打开门窗进行充分通风的做法。
    新冠的另一个著名近亲,是致死率高达35%以上的中东呼吸综合症冠状病毒。2013年研究表明,该类冠状病毒不论是处于固体表面的液滴状态,还是气溶胶状态,都是在低温、低湿下可长期保持活性,而增加绝对湿度后病毒活性显著降低。由于SARS病毒及中东呼吸综合症冠状病毒实验难度较大,研究人员也对其他冠状病毒的研究进行直接测试,得到同样的结论。也即低温、低湿显著利于冠状病毒传播和存活。

    结果总结:加湿推测对于冠状病毒的预防至少应当是有益无害。
    通过增温并加湿来提高空气的绝对湿度,可以有效减少病毒在空气中的悬浮和扩散,从而抑制传播。同时便于粘膜纤毛的防御拦截,并防止因为干燥造成的防御力下降。

    3、湿度如何对人体产生影响,相关著名实例。

    研究:对较低相对湿度的生理和主观反应
    作者:Sunwoo Y等人,2006年   
    引用:体质人类学杂志,2006年1月;25(1):7-14
    方法:在25℃和10%RH、30%RH和50%RH的受控条件中对16位健康的受试者进行监测。对受试者的体质情况进行监测,包括黏膜纤毛的清除时间、眨眼的频率、皮肤的水合作用以及经表皮水分损失。还会要求受试者对温度、干燥情况和舒适度感觉进行主观判断。
    结果总结:如果相对湿度较低,则会对黏膜产生不利的影响,眼睛黏膜和皮肤角质层(外层)干燥会导致皮肤的平均温度下降。有趣的是,当降低湿度之后,受试者会立即感觉到寒冷,但在干燥环境中却没有明显的感觉。

    研究:健康受试者吸入干燥空气时,体内的鼻粘膜纤毛的运输会减慢
    作者:Salah B等人,1998年   
    引用:欧洲呼吸杂志,1988年10月;1(9):852-5
    方法:评估吸入干燥空气对鼻子清除作用的影响,在11位健康受试者中,在其鼻孔中沉淀250微克糖精,同时吸入干燥或室内空气。每隔30秒吞一次口水,测定沉淀与第yi次感觉到糖精味道之间的时间。
    结果总结:吸入干燥空气会导致鼻黏膜过度失水,反过来,由于流变学特性或鼻黏膜粘着性的变化以及/或纤毛拍打速度的减慢,从而会降低鼻子黏膜纤毛的清除作用。

    研究:关于人类鼻子黏液流量的研究
    作者:Ewert G,1965年   
    引用:耳鼻喉补编,1965;200:SUPPL 200:1-62
    方法:粉末微粒插入受试者鼻孔之后,观察微粒需要花多长时间移动2mm,从测定人类鼻子在不同湿度水平中的黏液流量。
    结果总结:平均流量与环境空气的相对湿度存在比较重大的相互关系。随着湿度下降,在>70%RH时会出现zui佳流量,并会持续减小。

    研究:相对湿度对室内空气质量的二分法
    作者:Wolkoff P、Kjargaard SK,2007年   
    引用:国际环境,2007年8月;33(6):850-7. Epub 2007年5月17日
    方法:对与相对湿度相关的各种流行病学、临床和人体暴露研究进行检查。
    结果总结:这些研究表明,较低的相对湿度在增加所报告眼睛刺激症状以及改变角膜前泪液膜的过程中起着重要作用。在视觉显示单元工作的过程中,这些影响可能会加剧。与低于30%的水平相比,40%左右的相对湿度对于眼睛和上部气道会更好。

    研究结果表明,对于我们的身体和免疫系统来说,空气相对湿度40%-60%是适宜范围。

    4、以下研究的摘要总结,演示湿度如何对气溶胶病菌传播和存活率产生影响。

    研究:较高湿度可损耗模拟咳嗽中的传染性流感病毒
    作者:Noti JD等人,2013年   
    引用:PLoS One.,2013年;8(2):e57485
    方法:在相对湿度水平为7-73%的不同水平中,在室内用配有不同喷雾器的人体mo特“咳出”流感病毒。用空气采样器收集悬浮气雾微粒,以便了解其在不同室内条件中的持续传染性。
    结果总结:在较低的相对湿度中,流感病毒保留了zui大传染性。相对湿度高于40%RH时,病毒在咳出后迅速失活。将室内相对湿度维持在40%以上可显著降低雾化病毒的传染性。

    检测:人居环境中的适宜相对湿度
    作者:Sterling EM等人,1985年   
    引用:ASHRAE Transactions,第91册,第1部分,CH85-13 第1期,1985年
    方法:回顾相关生物和化学相互作用的健康文献,以便在可能会降低总体健康风险的地方确定适宜湿度范围。对于生物污染物、导致呼吸问题的病原体以及它们间的相互化学作用,人们检测到湿度在19-27oC的正常室内温度中起作用。
    结果总结:在正常室温中,降低人类遭受生物污染物、病原体和化学相互作用风险的适宜湿度出现在40%-60%RH的较窄范围中。

    研究:在室内经空气传播的A型流感动力学以及与湿度的相关性
    作者: Yang W,Marr LC    
    引用: PLoS One.,2011年6月1日 | 第6册 | 第6期 | e21481
    方法: 在10%-90%的相对湿度水平中,模拟从咳嗽中释放出的、携带A型流感病毒(IAV)的气溶胶尺寸、分布和转变。
    结果总结: 在IAV的气溶胶传播过程中,湿度为重要的变量,因为它会导致雾粒尺寸的变化,并影响IAV的失活率。病毒的失活率会随着相对湿度呈线性上升趋势;相对湿度zui高时,失活作用可在10分钟内去除高达28%的IAV。

    研究:流感与湿度——为什么湿气略高会使您受益?
    作者:Jane A. Metz,Adam Finn   
    引用:感染学杂志(2015年)71,S54eS58
    方法: 回顾1960年以来关于湿度和温度的调查研究,并检测其对流感病毒存活、传播和传染率的影响。
    结果总结: 在不同的湿度水平中,对调查流感病毒存活情况的体外实验进行数学建模。结果显示,湿度较低时,流感病毒的存活率升高。通过提高托儿所、教室、医院、养老院和一般公共空间的湿度,降低流感相关发病率的前景令人兴奋,这也是使病毒失去攻击性的潜在战略。
 
    结果表明,维持40%-60%RH是抑制气溶胶传播感染的有效途径。

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