Изменение расположения музыкантов в оркестре уменьшит распространение COVID-19

Компьютерное моделирование ученых показало, что лучшим вариантом является расположение духовых инструментов, которые выделяют больше аэрозоля, в задней части сцене или у открытых дверей. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.

Многим людям крайне не нравятся ограничительные меры через COVID-19, которые лишают их привычных развлечений. Однако это необходимая мера, чтобы уменьшить темпы распространения инфекции, и у нас есть пример того, от чего могут уберечь карантин и локдаун.

10 марта 2020 в Вашингтоне состоялась обычная репетиция местного хора, во время которой в течение более чем двух часов 61 участник готовился к концерту. Но через несколько дней 53 музыкантов заболели COVID-19. Симптомы трех из них были такими тяжелыми, что их госпитализировали, а двое в конце концов погибли. Как показало дальнейшее расследование, массовое инфицирование произошло из-за присутствия на репетиции единого заболевшего вирусом SARS-CoV-2. Этому способствовала природа самого вируса, который передается воздушно-капельным путем. Он может путешествовать на относительно дальние расстояния вместе с аэрозольными частицами, которые человек выдыхает, выделяет при кашле, чиханье, разговоре или пения, как в случае с хором.

Для более эффективной борьбы с эпидемией необходимо понять, по каким закономерностям распространяются вирусные частицы, чем и занялись ученые из Университета Юты в Солт-Лейк-Сити. Поскольку предыдущие подобные исследования касались изучения разнесения вирусов воздушными потоками при обычной активности, например разговоре, то на этот раз ученые сосредоточились на том, как разлетаются аэрозоли при игре на духовых инструментах и ​​пении. Исследования проводились на примере концертных залов Abravanel Hall и Capitol Theatre в Солт-Лейк-Сити.

Ученые проанализировали имеющуюся информацию о скорости и объеме выделения аэрозолей во время игры на духовых инструментах. Также они обратили внимание на вентиляционную систему зала. Все это использовали для построения модели динамики воздушных потоков, которая симулировала бы направления движения воздуха во время концерта оркестра с разным количеством музыкантов.

Согласно результатам моделирования, важно, чтобы во время концерта двери оставались открытыми. Так аэрозоли могут эффективно покидать помещение. Другим важным открытием стала необходимость пересадки сидений музыкантов, позволяющая минимизировать риск их инфицирования. Например, музыкантов, чьи инструменты выделяют больше аэрозоли (тромбон, гобой, труба, кларнет и т. д.), ученые рекомендуют посадить в задней части сцены, вблизи вентиляционных систем. Другую же часть духовых можно передвинуть ближе к открытой двери сцены. Впереди и по центру можно оставить музыкантов, которые в случае ношения ими маски, создают наименьший риск заразить кого-то. Такие действия будут способствовать утечки образованных аэрозолей со сцены, уменьшая их концентрацию в зоне дыхания музыкантов в 100 раз.

Конечно, в других залах сцены могут иметь иной вид, нежели которые использовали в исследовании. Однако авторы считают, что нашли общий принцип рассадки: музыкантов, создающих наибольший риск инфицирования, необходимо разместить ближе к открытой двери или вентиляционных отверстий. Кроме того, помочь определить потоки воздуха на конкретной сцене может использование дымогенератора, чтобы проследить динамику воздуха.

Перевод материала nauka.ua