3 ก.พ. 2020 เวลา 02:50 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
เชื้อโคโรน่าไวรัสสายพันธุ์ใหม่ 2019 ติดทางไหนได้บ้าง (ฉบับเข้าใจง่าย)
หลายคนสงสัยว่าเชื้อ nCoV-2019 นี่แพร่กระจายทางไหน ทางอากาศหรือเปล่า หรือสัมผัสก็เป็น หรือติดเชื้อทางตาก็ได้ แม้เราจะไม่รู้ว่าจริงๆแล้วตัวเชื้อติดต่อทางไหนแต่เราก็คาดเดาได้ไม่ยาก
พูดถึงละอองฝอย (Droplet) และแพร่ทางอากาศ (Airborne) เสียก่อน
2 วิธีนี้ต่างกันตรงไหน?
ละอองฝอยนั้นมีขนาดใหญ่กว่าการแพร่ทางอากาศ
ถึงแม้การแพร่ทางอากาศจะดูเหมือนเชื้อมันลอยๆอยู่ตัวเดียวปลิวไปตามลม แต่ความจริงนั้นเชื้อมันก็อยู่ในน้ำนั่นแหละเพียงแต่มีขนาดเล็กกว่าละอองฝอย
ละอองฝอยจะตกแบบโปรเจกไทล์ไม่เกิน 3 ฟุต ขณะที่แพร่ทางอากาศ เชื้ออาจจะแขวนลอยในอากาศตามแรงลมได้เป็นสัปดาห์ก็มี
รูปด้านล่างเป็นตัวอย่าง 2 โรค อีโบล่าที่แพร่ด้วยการสัมผัส ส่วนน้อยแพร่ด้วยละอองฝอย กับ หัดที่แพร่ทางอากาศ
https://www.npr.org/
มันลอยไปไหน?
1
คิดถึงฝุ่น pm10 กับ pm2.5 ที่ pm10จะติดอยู่ที่ทางเดินหายใจส่วนบน ขณะที่ pm2.5 ลอยไปถึงถุงลมปอด แต่ต่างกันตรงที่เชื้อแต่ละชนิดมีถิ่นที่อยู่ที่ชอบแตกต่างกัน
เหมือนปลา ปลาการ์ตูนชอบน้ำตื้น ปลาตกเบ็ดชอบน้ำลึก ถ้าเอาปลาการ์ตูนดำดิ่งลงน้ำลึกระดับปลาตกเบ็ด ตัวมันก็บี้แบนจากแรงดันน้ำจนตาย ปลาตกเบ็ดที่เอามาอยู่น้ำตื้นก็ละลายตายไปเช่นกัน
ปลาการ์ตูน กับ ปลาตกเบ็ด Finding Nemo Pixar
เชื้อก็เช่นกัน เรามองว่าเชื้อเป็นกุญแจที่ไว้ใช้ไขตัวล็อก เชื้อแต่ละตัวไขตัวล็อกได้แตกต่างกัน อย่างเชื้อหวัดธรรมดาชอบมากๆที่จะอยู่ทางเดินหายใจส่วนบนเพราะตัวล็อกมันอยู่ตรงนั้น ทำให้เกิดอาการเจ็บคอ ไอ จาม น้ำมูกไหล
ขณะที่ SARS การเปลี่ยนเขี้ยวของกุญแจเพียงเล็กน้อยจากหวัดธรรมดา ทำให้มันไขแม่กุญแจที่อยู่บริเวณถุงลมปอดด้านล่างได้ดีขึ้นมาก นอกจากเชื้อ SARS จะชอบอยู่ที่ทางเดินหายใจส่วนบนแล้ว มันยังชอบลงไปที่ปอด ทำให้เกิดปอดบวมเสียชีวิตได้
ตัวที่เป็นแม่กุญแจของ SARS ที่พูดถึงกันคือโปรตีน ACE2 หรือชื่อเต็มว่า Angiotensin-converting enzyme 2 ที่มีมากบริเวณถุงลมปอด ส่วนตัวกุญแจ ถ้ายังจำภาพของโคโรน่าไวรัสที่เหมือนมงกุฎได้ เจ้าแหลมๆบนมงกุฎนั่นแหละที่จับกับแม่กุญแจอันนี้
American Chemical Society
เห็นรูปด้านล่างนั่นไหม ตับสร้างฮอร์โมนแองจิโอเทนซินโนเจน ไตเปลี่ยนมันเป็นฮอร์โมนแองจิโอเทนซิน 1 ด้วยเอนไซม์เรนนิน แล้วถูก ACE2 บริเวณปอดเปลี่ยนเป็นแองจิโอเทนซิน 1-7 ไว้ทำหน้าที่ขยายหลอดเลือด ขณะที่อีกทางหนึ่ง ACE ในปอดเปลี่ยนแองจิโอเทนซิน 1 เป็น แองจิโอเทนซิน 2 ทำหน้าที่ตรงกันข้ามนั่นคือทำให้หลอดเลือดหดตัว
1
nejm
วันนี้เราพบว่า nCoV-2019 นั้นสามารถจับที่เดียวกันกับ SARS เพียงแต่จับไม่แน่นเท่า SARS การเกิดการกลายพันธุ์เปลี่ยนลำดับเบส A,T,C,G ไม่กี่ตัวนั้นจะทำให้จับได้แน่นขึ้น (หวังว่าจะไม่เกิดการกลายพันธุ์แบบนั้นขึ้น!)
นอกจากนี้ วิธีการแพร่กระจายยังขึ้นกับความทนของเชื้อที่ลอยแห้งอยู่ในอากาศที่แตกต่างกัน บางตัวทนแห้งได้ดี บางตัวแห้งหน่อยก็ตายแล้ว
สรุปข้อแรกได้ว่า เชื้อที่ต่างกันมีที่อาศัยแตกต่างกัน ซึ่งขึ้นกับวิธีการแพร่กระจายด้วย ถ้าเชื้อชอบทางเดินหายใจส่วนต้น มันก็ชอบแพร่ทางละอองฝอย (Droplet transmission) ขณะที่เชื้อที่ชอบปอด มันก็มักแพร่กระจายทางอากาศ (Airborne transmission) นอกจากนี้เชื้อที่ทนแห้งได้ดีนั้นมีความสามารถที่จะแพร่กระจายทางอากาศได้ และลอยอยู่ในอากาศได้นานมากๆด้วย
แล้วมีตัวไหนที่ไปได้หมดไหม?
ไข้หวัดใหญ่เป็นตัวอย่างที่ดีของการที่แพร่กระจายทั้งแบบ Droplet และ Airborne แต่เป็นตัวอย่างที่ไม่ดีสำหรับไวรัสตัวอื่นๆ (อย่าสอนเพื่อนนะลูก)
ไข้หวัดใหญ่หรือ influenza virus ที่เราเคยเห็นกันตามสื่อว่ามีหลากหลายสายพันธุ์ เช่น สายพันธุ์ A H1N1, สายพันธุ์ A H3N2, ไข้หวัดนก H5N1 H7N9 H5N6 และอื่นๆ
ตัว H ในชื่อนั้นคือ Hemagglutinin ที่มีหลากหลายชนิด เอาไว้จับสารพวกคาร์โบไฮเดรตชนิดหนึ่งบนเยื่อบุทางเดินหายใจของเรา (Sialic acid) แต่เผอิญว่าเจ้าตัว Sialic acid นี่มันพบได้ตั้งแต่ทางเดินหายใจส่วนบน จนถึงในปอด เราเลยทั้งเจ็บคอ ไอ ปอดบวม กันระนาว มีงานวิจัยบางอันพบว่าในปอดเด็กดันพบว่าการจับของแม่กุญแจและลูกกุญแจนั้นแน่นยิ่งกว่าของปอดผู้ใหญ่เสียอีก ทำให้เด็กน้อยงานเข้ารัวๆ
รูปด้านล่างคือไวรัสไข้หวัดใหญ่กลิ้งหลุนๆไปตามทางเดินหายใจแล้วจับกับ Sialic acid
https://www.mdpi.com/1999-4915/11/5/458/htm
เราได้ยกตัวอย่างหวัดธรรมดา เพื่อนของมันอย่าง SARS และไข้หวัดใหญ่ไปแล้ว เราจะไปดูตัวอย่างของ Airborne transmission ของแท้อย่างวัณโรค
วัณโรคชอบปอดมาก
ถึงแม้วัณโรคจะติดได้หลายอวัยวะมากๆ เช่น ต่อมน้ำเหลือง กระดูก เยื่อหุ้มปอด เยื่อหุ้มสมอง เป็นต้น
แต่ตัวเชื้อของมันซึ่งเป็นเชื้อแบคทีเรียนั้นชอบอาศัยในถุงลมปอดมากๆ สาเหตุเป็นเพราะเชื้อตัวนี้รักในเสียงเพลง เอ้ย ไม่ใช่ มันชอบออกซิเจนมากๆ ถ้าได้ซู้ดออกซิเจนเข้าไปเมื่อไหร่ มันจะยิ้มกริ่ม มันเลยเลือกปักหลักในปอดโดยเฉพาะปอดกลีบบนที่มีออกซิเจนมากที่สุด
เดาได้แล้วใช้ไหมครับว่ามันมีวิธีการแพร่กระจายทางไหน
ปอดตั้งใหญ่ ทำไมชอบอยู่ข้างบน wikipedia
ใช่ครับ แพร่ทางอากาศ หรือ Airborne transmission ถ้าเป็น droplet ตัวเชื้อก็อาจจะไปค้างอยู่ที่จมูกหรือคอหอย พอมันอยู่ไม่ได้ก็จะตายไป
1
อย่างไรก็ตามมีส่วนน้อยมากๆที่จะทำให้เป็นโรควัณโรคบริเวณแถวทางเดินหายใจส่วนบน แบบกรณีของน้องน้ำตาล เดอะสตาร์ที่เสียชีวิตเพราะวัณโรคโพรงจมูก
เพราะฉะนั้นเพียงแค่ได้นั่งดินเนอร์คุยกันกับสาวที่เป็นวัณโรคใต้แสงเทียน ไม่ต้องรอถึงจานของหวาน แค่ถึงครึ่งจานเมนคอร์สก็สามารถติดเชื้อจากสาวเจ้าได้สบายๆ
ไม่เป็นไร ความรักชนะทุกอย่าง!
picrepo
นอกจากความชอบของเชื้อที่จะไปที่ไหนด้วยหลักการแม่กุญแจและลูกกุญแจแล้ว ปัจจัยสิ่งแวดล้อม เช่น ปริมาณออกซิเจน หรืออุณหภูมินั้นก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน
แล้วเชื้ออะไรบ้างที่แพร่ด้วย 2 วิธีนี้
แพร่ด้วยละอองฝอย เช่น หวัด SARS MERS ไข้หวัดใหญ่
แพร่ทางอากาศ เช่น วัณโรค สุกใส หัด
ว่าแต่เราสามารถแพร่กระจายเชื้อตอนกำลังทำอะไรอยู่บ้าง มาดูกันว่ากิจกรรมไหนทำให้เกิดละอองฝอยหรือกระจายในอากาศได้
กิจกรรมที่เชื้อชอบ คนไม่ชอบ
วิธีเหล่านี้ทำให้เกิดการกระจายทั้งละอองฝอยและทางอากาศได้ทั้งคู่ แต่ด้วยอัตราส่วนที่แตกต่างกัน
1. การจาม
การจามทำให้เกิดละอองฝอยสูงที่สุด ตัวหลักๆเลยในการแพร่กระจายหวัด มีละอองฝอยออกมาถึง 40,000 หยดต่อครั้ง แต่การแพร่ทางอากาศวิธีนี้แพ้กิจกรรมต่อไป
ชอบรูปข้างล่างนี้มากๆ ฮะ ฮะ ฮัด เช้ย!!!
wikipedia
ลองเทียบกับรูปนี้ดู
จะเห็นว่าหน้ากากอนามัยมีประโยชน์มาก โดยเฉพาะกับคนที่ป่วย (นี่มันงานทดลองทางวิทยาศาสตร์ในโปรแกรม Paint ชัดๆ)
2. การไอ
การไอทำให้เกิดละอองฝอยน้อยกว่าการจามเกิน 50 เท่า แต่การไอนี่แหละที่ทำให้มีการกระจายทางอากาศได้มากกว่า
3. การพูดคุย
ว่าการไอน้อยแล้ว การพูดคุยทำให้เกิดละอองฝอยน้อยกว่าไออีก 20 เท่า หรือน้อยกว่าการจาม 1,000 เท่า! แต่จากตัวอย่างสาววัณโรคด้านบน (ไม่ได้ sexist) เชื้อที่แพร่ทางอากาศแค่คุยกันก็ติดได้แล้ว
3. การกดชักโครก
ไม่น่าเชื่อว่าชักโครก 1ครั้งทำให้เกิดละอองฝอยปริมาณมหาศาล เพียงแต่เชื้อที่ติดทางเดินหายใจมันมักไม่อยู่ในอุนจินี่สิ
4. การอาเจียน
เราอาจลืมนึกไปว่าตอนอาเจียนนี่แหละที่ละอองฝอยเกิดขึ้นได้มาก มากกว่าการไอเสียอีก แต่ปกติเราก็มักไปอาเจียนในที่ลับหูลับตาคนอย่างในห้องน้ำอะนะ นอกจากอยากจะอาเจียนบนรถไฟฟ้า อันนี้ช่วยไม่ได้จริงๆ (รถไฟฟ้าไม่มีห้องน้ำ)
เชื้อ nCoV-2019 ติดทางไหนล่ะ?
Droplet transmission
การติดต่อกันผ่าน Droplet หรือแปลเป็นไทยว่าละอองฝอย นั้นติดทางการไอ จาม เชื้อไวรัสจะ shredding หรือหลุดออกมาผสมปนอยู่ในละอองน้ำที่มาจากคอหอยเรานั่นแหละ
พอละอองฝอยนั้นลอยละล่องไปแปะที่ mucous membrane ของเพื่อน เช่น ตา จมูก ปาก (ตัว mucous membrane นี่ให้คิดถึงเนื้อเยื่อบางๆชื้นๆ)
1
เชื้อก็จะวิ่งไปจับแล้วเข้าไปในเซลล์ เชื้อแต่ละชนิดมีตัวจับที่แตกต่างกัน บางตัวชอบจับที่ทางเดินหายใจส่วนบน บางตัวจับในถุงลมปอดเลยก็มี
นอกจากทางไอ จามเป็นละอองฝอยแล้ว ขณะที่เราใช้มือเช็ดน้ำมูกที่เต็มไปด้วยไวรัสแล้วเราเอามือไปจับปากกาเขียนคำตอบในห้องสอบ เพื่อนเราที่ดันลืมเอาปากกามาดันมายืมเราพอดีก็อาจได้สารคัดหลั่งของเราที่ติดอยู่บนปากกาไป
เพื่อนเราดันทำข้อสอบไม่ได้จึงเริ่มเครียด ทันใดนั้นเองเพื่อนก็ทำการกัดเล็บตัวเองอย่างเมามัน รับไวรัสของเราไปแปะที่คอหอย ทำให้เกิดคออักเสบในอีกสองวันต่อมา
การแพร่กระจายเชื้อแบบนี้เรียกว่าการแพร่กระจายจากการสัมผัส (Contact transmission)
ปากกาด้ามที่ปนเปื้อนเชื้อโรคนั้นมีชื่อเรียกน่ารักๆว่า Fomite มาจากภาษาละตินว่า Fomes มีความหมายว่าเศษผ้าเศษกระดาษที้ไว้ใช้จุดไฟ ภาษาอังกฤษอีกคำที่ความหมายเดียวกันคือคำว่า Tinder (แอปจับคู่ที่มีสัญลักษณ์เป็นรูปไฟนั่นเอง)
pxfuel
นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่คิดว่า nCoV 2019 แพร่กระจายด้วยสองวิธีนี้ แต่เนื่องจากไวรัสมันน่ากลัว ในทางการควบคุมโรคเขาก็จะพยายามทำเหมือนว่ามันเป็นการแพร่ทางอากาศ (Airborne transmission) เลยต้องเอาผู้ป่วยเข้าห้อง negative pressure เพื่อกักโรคไว้ในนั้นไม่ให้โรคแพร่กระจายทางอากาศออกมา หรือใส่ชุดอวกาศเข้าไปตรวจโรคนั่นเอง
ภาษาอังกฤษเรียกว่า Airborne precaution หรือแปลว่า ระวัง! มันอาจแพร่กระจายทางอากาศก็ได้นะ!
อีกสาเหตุหนึ่งเป็นเพราะเรายังไม่รู้ว่าโรคนี้มีวิธีการแพร่กระจายจริงๆนั้นเป็นอย่างไร
จากกรณีผู้ป่วยชาวเยอรมัน ที่ได้ไปคุยธุรกิจกับชาวจีนที่ติดเชื้อแต่อยู่ในช่วงที่ยังไม่มีอาการหรืออยู่ในช่วงระยะฟักตัวของเชื้อ (Incubation period) แล้วดันติดโรคมาได้นั้น ซ้ำสองยังแพร่ไปให้คนอื่นตอนที่ตัวเองยังไม่มีอาการได้อีก ทำให้หลายคนชักสงสัยว่าการแพร่กระจายของเชื้อ นอกจากแพร่ด้วยละอองฝอยแล้วอาจมีอะไรที่ซับซ้อนกว่านั้น เช่น อาจจะมีบางกรณีที่แพร่ทางอากาศได้หรือไม่ ต้องรอการศึกษาต่อไป
รูปข้างล่าง คนจีน (Index Patient) คือคนที่มีเชื้ออยู่ ไปนัดคุยธุรกิจกันกับคนเยอรมัน (Patient 1) วันที่ 19 ถึง 21 มกราคม แล้วตัวคนจีนมีอาการวันที่ 22 มกราคม แสดงว่าแพร่กระจายให้คนเยอรมันอย่างน้อย 1 วันก่อนมีอาการ
ส่วนตัวคนเยอรมันคนนี้ก็ได้ไปเจอ Patient 3 และ Patient 4 โดยที่ตัวเองไม่มีอาการ แต่ 2 คนนั้นดันติดโรคมาเสียนี่ ทำให้นักวิทยาศาสตร์งุนงงและคิดว่าการแพร่ระบาดของไวรัสตัวนี้ต้องมีเงื่อนงำอะไรบางอย่าง
nejm
โฆษณา