口罩,为呼吸道设防

2020-03-27 06:55赵致真
百科知识 2020年6期
关键词:飞沫脸部医用

赵致真

在抗击新型冠状病毒的全民战争中,“人自为战”最基本、最廉价、最有效的武器,莫过于口罩了。

新型冠状病毒最主要的传播途径,就是通过病人的飞沫。你知道飞沫的来源吗?

是咳嗽和喷嚏。咳嗽是一种呼吸道的保护性反射,能把肺中的空气压缩为1米多长的喷射流,携带着3000多个细小液滴,以20多米每秒的速度冲开声门,脱口而出。喷嚏则更糟糕,这是一种几乎调动了上半身众多肌群的爆发性痉挛,连极其衰弱的人也能打出强大的喷嚏,每次将4万个细小的液滴,以超过12级飓风的速度猛烈喷涌而出。

飞沫的直径一般小于100微米,并不都是按照抛物线轨迹落到地面,它们在封闭环境中会形成一种“气溶胶”,或者叫“气体云”。飞沫携带着数以亿计的病毒在空气中悬浮、飘散、游荡,远达10余米,长达数小时。

不仅咳嗽和喷嚏,从高声喧哗到日常呼吸,都能产生大大小小的飞沫。人类的呼吸道上皮细胞,恰恰是新型冠状病毒入侵的重要门户。于是疫情就如野火般地蔓延了。

如何为我们不设防的呼吸道站岗放哨?如何切断新型冠状病毒传播链?从“口罩”成为热搜关键词,显示出全社会共同的焦虑和急切的呼唤。

市场上的口罩可谓琳琅满目,五花八门。防风保暖的棉布口罩,清洁作业的纸质口罩,吸附有机气体的活性炭口罩,还有各家制作的杂色口罩……应该说,在紧急情况下,无论哪一种口罩也“聊胜于无”,但并非都是预防疫情的合格之选。让我们把目光投向两款主流口罩吧。

N95,这是2003年抗击SARS后一战成名的口罩“王牌”,由聚氨酯和聚丙烯为基材的多层无纺布制成。N代表非油性颗粒物,譬如炒菜的油烟就不在防护之列。95则代表过滤0.3微米颗粒物效率不低于95%。

这里有必要审视一下0.3微米的特殊意义。根据美国科学家朗缪尔为曼哈顿工程设计防辐射尘埃过滤器时的发现,0.3微米是最难过滤、穿透力最强的微粒尺寸。小于0.3微米的颗粒物反而会因质量太轻、惯性力太弱而偏离空气流线,以近乎布朗运动的方式扩散,从而更容易吸附和被捕获。

新型冠状病毒的平均直径为0.1微米,正好在N95口罩“关照”之下。何况病毒并非在空气中孤零零地“裸奔”,它们是“搭乘”着患者的飞沫四处旅行的,而最小的飞沫直径也有1~5微米,因此N95口罩就能成功地“御敌于国门之外”。

佩戴口罩要求正确规范的方法。无论是碗形还是鸭嘴形外观口罩,先用清洁的手将它扣在口鼻上,依次把下面和上面的橡皮筋拉伸,套在脖子和头部上。接着用两手的食指从内到外按压铝制鼻夹,使它和脸部起伏一致,并精细调整边缘,让口罩和脸部严丝合缝,达到无泄露的气密状态。当我们呼吸和说话时,能看到口罩相应的微小起伏,就表明佩戴正确无误了。对于暴露在病毒环境下以及密切接触患者的医护人员来说,N95口罩是久经考验的“忠诚卫士”。

但必须做一个重要提醒,N95口罩虽然高效可靠,却并非所有人在所有时刻都适合佩戴。这里不妨从呼吸的原理说起。

当我们的横膈膜收缩并下移,肋间肌收缩并将肋骨上抬,共同带来胸腔的扩张。根据波义耳原理,肺部的气压降低到大气压以下,外部空气便会涌进肺中,于是吸气发生;反之,当横膈膜和肋间肌松弛,我们的肺组织便会靠着弹性恢复到原来的尺寸,“被动”地将肺内的空气“呼出”。如此循环往复,确保氧气和二氧化碳的交换。

口罩作为呼吸通道上的物理性屏障,必然带来呼吸阻力的增加。研究表明,佩戴N95口罩时,吸气和呼气的阻力分别增加26%和22%。这就意味着我们很难呼吸自如了,不得不更努力地呼吸,才能维持正常的压力梯度和空气流量。数据显示,连续佩戴N95口罩4小时后,空气交换量减少37%。二氧化碳分压增高,血氧饱和度降低,还能引起疲劳、头晕、头疼和热应激,在从事体力活动的情况下更容易造成呼吸困难。因此对于心肺功能较弱的人,选择佩戴N95口罩时不可不慎。

我们看到有一款N95口罩带有气窗,这是对呼出空气不加过滤直接排放的“后门”。如果单从预防雾霾和粉尘角度考虑,不失为呼吸减负的巧妙设计,但在疫情防控中,这种让病毒只出不进的口罩就难免遭人白眼了。

现在我们要说说另一款“主力”口罩,那便是成本低、舒适性强、普及程度高的医用外科口罩。它由三层无纺布组成,从外到内分别是防水层、过滤层、吸水层。它虽然没有达到N95的防护标准,但对飞沫和微小颗粒物仍然有很好的阻隔和过滤作用。诚然,医用外科口罩和脸部的吻合相对比较宽松,空气会顺着阻力最小的缝隙进入呼吸道,但那些飞沫是很难转弯的,它们会在各个拐点“搁浅”和“抛锚”,留在口罩纤维和脸部皮肤上。因此对于公共场所的日常防御,外科口罩应该足够了。再说,除了呼吸顺畅、廉价轻便的好处外,我们还应该把N95口罩留给真正需要它的人。

正确的佩戴是医用外科口罩发挥效能的关键。洗净双手,捏住左右系带挂在耳上,让口罩深色一面朝外,带有铝条鼻夹的一边朝上,切勿内外反置和上下颠倒。用两手食指将鼻夹按压到位,拉伸底部盖住下巴,半张脸就在口罩的防护之下了。有效阻止我们的手无意间触摸脸部造成污染,也是口罩的重要功能。

随着我们的呼吸,大量尘埃、飞沫和微生物会附着与嵌合在纤维中,口罩就成了藏污纳垢之所,因此必须及时更换。医用外科口罩的使用时间一般为4小时,然后弃旧易新。换下的口罩切忌随手乱丢,应喷洒酒精消毒后再投进专用或有害垃圾桶。

几乎任何一种防疫指南都不提倡口罩的重复使用,但在资源十分紧缺的情况下,普通人居家生活中,如果“出门打个转”就要扔一个口罩,也未免弃之可惜和难以为继。因此,在日常环境下使用时间较短且未曾污损的口罩,应该允许重复使用,最好經过日晒、臭氧或紫外线消毒。

2020年春天注定是一段难忘的岁月,也许我们的安危之间只隔着一张口罩。在全民抗击新型冠状病毒的慷慨悲歌中,雪片般的口罩也昭示了每个人的义务和责任。

口罩无疑会在更久远的时空里伴随我们,并将进入我们的文化。

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