• By Sharon Theimer

تقلل منقيات جزيئات الهواء عالية الكفاءة من الجزيئات التنفسية المنقولة بالهواء المتولدة أثناء ممارسة التمارين الشاقة

10 مايو 2021

مدينة روتشستر، ولاية مينيسوتا — رذاذ الأيروسول التنفسي مكون شائع للنفس، وطريقة شائعة لنشر فيروسات الجهاز التنفسي مثل فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19) إلى الأشخاص والأسطح الأخرى. وجد الباحثون الذين أجروا اختبارات الإجهاد المتعلقة بالتمارين لمرضى القلب في مايو كلينك أن ممارسة الرياضة بمستويات متزايدة من المجهود تزيد من تركيز الأيروسول في الغرفة المحيطة. ووجدوا أيضًا أن منقيات جزيئات الهواء عالية الكفاءة (HEPA) ترشح رذاذ الأيروسول بشكل فعال وتقلل الوقت اللازم لتنقية الهواء بين المرضى.

تم نشر الدراستين في مجلة تشيست.

يقول توماس أليسون، حاصل على الدكتوراه، مدير اختبار الجهد القلبي الرئوي في مايو كلينك في مدينة روتشستر، ولاية مينيسوتا، وكبير مؤلفي الدراستين: "لقد أجرينا عملنا بدعم من قيادة طب القلب والأوعية الدموية لمايو كلينك التي أدركت في بداية الجائحة أنه يلزم اتخاذ تدابير خاصة لحماية المرضى والموظفين من فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19) مع الاستمرار في توفير رعاية القلب والأوعية الدموية عالية الجودة لجميع من يحتاجون إليها. نظرًا لعدم وجود إرشادات موثوقة حول كيفية القيام بذلك، فقد قمنا بتشكيل فريق بحثي معًا للعثور على إجابات من خلال الاختبارات العلمية والبيانات".

لتوصيف رذاذ الأيروسول المتولد أثناء مستويات شدة التمرين المختلفة في الدراسة الأولى، أنشأ فريق الدكتور أليسون مختبرًا خاصًا للأيروسول في خيمة بلاستيكية مع تدفق هواء منضبط. تم استخدام نوعين من عدادات جسيمات شعاع الليزر لقياس تركيز رذاذ الأيروسول لشخص يركب دراجة تمارين من الأمام والخلف والجانبين. لقد ارتدى ثمانية متطوعين يمارسون الرياضة معدات لقياس استهلاكهم للأكسجين، والتهوية، وسرعة القلب.

أثناء الاختبار، حصل المتطوع أولًا على خمس دقائق من التنفس أثناء الراحة، تليها أربع مناوبات من التمرين لمدة ثلاث دقائق متدرجة - مع المراقبة والتدريب - لبذل المجهود بمعدل 25٪، و50٪، و75٪، و100٪ من سرعة القلب المتوقعة بالنسبة للعمر. وتبع هذا الجهد ثلاث دقائق من التهدئة. النتائج منشورة على الإنترنت في مجلة تشيست.

لقد زادت تركيزات رذاذ الأيروسول أضعافًا مضاعفة طوال الاختبار. على وجه التحديد، أظهرت التمارين بنسبة 50٪ أو أكثر من سرعة القلب أثناء الراحة زيادات كبيرة في تركيز رذاذ الأيروسول.

"في الحقيقة، أعتقد أننا أثبتنا بشكل كبير ما كان يشتبه فيه الكثير - ولهذا السبب تم إغلاق الصالات الرياضية وأوقفت معظم معامل اختبار الجهد نشاطاتها. يقول الدكتور أليسون: "لم يُدرج اختبار الجهد كإجراء لتوليد رذاذ الأيروسول من قبل دراساتنا لأنه لم يدرسه أحد من قبل على وجه التحديد". "يولد التمرين ملايين من رذاذ الأيروسول التنفسي أثناء الاختبار، ويقال إن معظم حجم هذا الرذاذ يُحتمل أن يحمل الفيروسات. كلما زادت شدة التمرين، زاد إنتاج رذاذ الأيروسول".

لقد ركزت دراسة المتابعة التي قادها الدكتور أليسون على كيفية تخفيف رذاذ الأيروسول المتولد أثناء اختبار الجهد عن طريق ترشيحه من الهواء فور خروجه من فم الشخص الخاضع للاختبار. واستخدم الباحثون عتادًا مشابهًا مع خيمة التمرين بتدفق هواء منضبط، وعدادًا للجسيمات، ودراجة ثابتة، لكنهم أضافوا منقيات جزيئات الهواء عالية الكفاءة المحمولة مع غطاء لمجرى الهواء.

وأكمل ستة متطوعين أصحاء نفس اختبار الجهد لمدة 20 دقيقة مثل الدراسة السابقة، أولًا دون التخفيف الآثار، ثم مع تشغيل منقيات جزيئات الهواء عالية الكفاءة المحمولة.

أيضًا، اختبرت تجربة منفصلة وقت إزالة رذاذ الأيروسول في مختبرات اختبار الجهد السريرية باستخدام رذاذ أيروسول اصطناعي لاختبار المدة المستغرقة لإزالة 99.9٪ من رذاذ الأيروسول. أجرى الباحثون الاختبار أولًا باستخدام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الموجودين فقط، ثم بإضافة منقيات جزيئات الهواء عالية الكفاءة المحمولة.

"من دراسة وقت إزالة الرذاذ علمنا وقت إحضار مريض جديد بأمان إلى المختبر بعد الانتهاء من اختبار المريض السابق. وخفضت منقيات جزيئات الهواء عالية الكفاءة هذا الوقت بنسبة 50٪، مما سمح بقدر أكبر من الاختبارات اللازمة لتلبية المتطلبات السريرية لطب القلب والأوعية الدموية لدينا" - كما يقول الدكتور أليسون.

قام فريق البحث بترجمة إرشادات مركز مكافحة الأمراض والوقاية منها لتخفيف رذاذ الأيروسول مع تحسين تدفق الهواء من خلال منقيات جزيئات الهواء عالية الكفاءة، وأظهر الفريق أنها تعمل بشكل جيد في اختبار الجهد: 96٪ (زائد أو ناقص 2٪) من رذاذ الأيروسول من جميع الأحجام المتولد أثناء التمرينات الشاقة أُزيل من الهواء بفضل منقيات جزيئات الهواء عالية الكفاءة.

يقول الدكتور أليسون: "نتيجة لذلك، تمكنا من العودة إلى ممارستنا المتمثلة في إجراء ما يصل إلى 100 اختبار جهد يوميًا دون أي انتقال مسجل لفيروس كورونا المستجد في مختبرات اختبار الجهد لدينا".

نبذة عن مايو كلينك

مايو كلينك منظمة غير ربحية تلتزم بالابتكار في الممارسات السريرية والتعليم والبحث وتوفير الرعاية والخبرة لكل من يحتاج إلى التعافي والرد على استفساراته. لمعرفة المزيد من أخبار مايو كلينك، تفضَّل بزيارة شبكة مايو كلينك الإخبارية. للحصول على معلومات حول فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19)، بما في ذلك أداة تتبع خريطة فيروس كورونا في مايو كلينك، التي لديها توقعات لمدة 14 يومًا حول توجهات فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19)، تفضل بزيارة مركز مايو كلينك لموارد فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19).

جهة الاتصال الإعلامية:

  • تيري مولي، مكتب العلاقات العامة بمايو كلينك، الهاتف: 507-284-5005، البريد الإلكتروني:newsbureau@mayo.edu