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科普文。通俗地介紹預(yù)防新型冠狀病毒的原理及增效方法。
1.病毒致病的過程
雖然病毒能引發(fā)像非典、艾滋病、狂犬病等令人色變的重癥,但其本身只是一種非常簡單的生命結(jié)構(gòu),簡單到只有外殼和里面的遺傳物質(zhì),別的要啥沒啥。
如此簡單的結(jié)構(gòu),決定了病毒自身基本相當(dāng)于廢柴。它只有通過寄生,也就是侵入宿主的特定細(xì)胞,才能發(fā)生生命活動。
而在侵入之前,病毒啥都不會,既不能生長,也不能繁殖,甚至連動都不會動,一切行動都完全依賴于外力。
可以說,此時的病毒,純屬在等死。至于等多久會死,取決于病毒種類及外界條件,可以由數(shù)秒到數(shù)十天不等。
等死的時候,病毒唯一期待的,就是“求帶”——這是它延續(xù)生命的唯一指望。雖然病毒自己不會動,但可能會撞上“好風(fēng)頻借力”的大運(yùn),在外力作用下躺著就抵達(dá)了宿主。比如,輸血,性交,能把體液中的艾滋病毒帶向受體。咳嗽、噴嚏、乃至呼吸,能把飛沫中的病毒帶向受體。
“求帶”成功,抵達(dá)宿主,只是病毒向死而生的第一步。想要真正活下來,不僅要“求帶”,還要“求合體”,即侵入細(xì)胞。
抵達(dá)宿主并不意味著侵入細(xì)胞,病毒也沒有本事侵入任意細(xì)胞,而是只能侵入特定細(xì)胞。這有點類似于鑰匙開門:人體細(xì)胞外面都有一層細(xì)胞膜,把異物阻隔在外,但當(dāng)細(xì)胞膜與某些病毒接觸時,會與病毒的外殼發(fā)生相互作用,使病毒吸附上來,并進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部,這就類似于細(xì)胞膜這扇“門”認(rèn)可了病毒外殼這把“鑰匙”。
不過病毒的外殼并不是“萬能鑰匙”,它只能打開特定的門,即侵入特定的細(xì)胞。如艾滋病毒只能入侵T4淋巴細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞等,冠狀病毒只能入侵呼吸道上皮細(xì)胞等。所以,當(dāng)艾滋病毒或者冠狀病毒沾到你手上,它們面對的是皮膚表皮細(xì)胞,“不得其門而入”,無法對人體造成任何影響。除非手上有創(chuàng)口,或用手揉鼻子眼,才可能使病毒通過血液或黏膜進(jìn)入體內(nèi),從而遇到它們能“打開門”的細(xì)胞(主要是ACE2高表達(dá)的細(xì)胞,如肺部、腸道、眼睛的房水等。感謝【山海行】老師指教),然后吸附、進(jìn)入,合體成功。
一旦合體,病毒就真正“活過來”了。此時的病毒,開始了自主的生命活動,它脫去外殼,露出里面的遺傳物質(zhì),侵入細(xì)胞核,“劫持”細(xì)胞的操作系統(tǒng),并利用細(xì)胞提供的場所、原料和能量來進(jìn)行自己的復(fù)制繁殖。病毒繁殖的數(shù)量非常驚人,一個病毒侵入細(xì)胞,可以復(fù)制出高達(dá)數(shù)以萬計的病毒。這些病毒從細(xì)胞中釋出,進(jìn)入血液或組織液,然后再重復(fù)“求帶”、“求合體”、劫持、復(fù)制的過程,如同鏈?zhǔn)椒磻?yīng),把越來越多的適宜細(xì)胞搞壞掉,變成病毒的生產(chǎn)工廠,再進(jìn)一步擴(kuò)散……
病毒這樣搞事情,免疫系統(tǒng)自然不會坐視不理。當(dāng)覺察到病毒進(jìn)入,以及一些細(xì)胞狀態(tài)異常時,免疫系統(tǒng)就會發(fā)動,既剿滅病毒本身,也“燒房子”,把一些不對勁的細(xì)胞給干掉。
圖中,免疫細(xì)胞正在吞噬和分解病毒
比如,大家都知道的“炎癥”,其實就是免疫系統(tǒng)在起作用,那些“紅腫熱痛”等炎癥癥狀,正是免疫系統(tǒng)殺滅病毒、清除自體細(xì)胞時的戰(zhàn)斗表現(xiàn)。
這場戰(zhàn)斗中,絕大多數(shù)病毒面對免疫系統(tǒng)大軍是毫無還手之力的(艾滋病毒除外,它們專門與免疫細(xì)胞“合體”,乃至使免疫系統(tǒng)淪陷,這也正是艾滋的可怕之處),正如一開始所說,病毒其實很廢柴,動都不會動,只能任由宰割。說是“戰(zhàn)斗”,其實就是免疫系統(tǒng)單方面的屠殺而已。只不過,就算是屠殺,也需要時間,如果遇上大量病毒,再加上爆炸式的幾何增長,免疫系統(tǒng)殺得手抽筋都遏制不住病毒暴增,就會在簡單粗暴的“人海戰(zhàn)術(shù)”中垮下,于是人就被病毒搞死了。
此外,還有一種情況,雖然免疫系統(tǒng)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)、不停遏制病毒,但人仍可能會死。這叫免疫系統(tǒng)過度反應(yīng),比如新型冠狀病毒,它侵入到一定程度,可能會使免疫系統(tǒng)的反應(yīng)過于強(qiáng)烈,甚至失控,大量活躍的免疫細(xì)胞涌入肺部,在殺傷病毒的同時,也殺傷很多自身細(xì)胞,“殺敵一萬自損兩萬”。脆弱的肺哪經(jīng)得起這種造,折騰著折騰著就可能導(dǎo)致急性呼吸窘迫乃至衰竭,從而危及生命。
以上,大概就是病毒致病乃至致死的機(jī)理。
2.最關(guān)鍵的因素——數(shù)量
有句著名的話:離開劑量談毒性,就是耍流氓。砒霜夠毒吧,但它作為藥品微量服用,并不會毒死人。
病毒也是一樣。仔細(xì)理一理病毒令人致病的全過程,自始至終的一個最重要的參數(shù),就是病毒數(shù)量。
以新型冠狀病毒為例,感染者通過咳嗽、噴嚏、說話、呼吸、排泄等方式,把病毒暴露在外。這些病毒中絕大部分都會自然死亡,只有在龐大數(shù)量支撐下,才能使一定數(shù)量的病毒撞上運(yùn)氣,碰巧抵達(dá)人的身上。
而這些抵達(dá)人身上的病毒中,只有極少數(shù)直接抵達(dá)鼻口眼,大部分都是“摸不進(jìn)門”,在人的衣服、皮膚上吃閉門羹吃到死的。這些同樣要在相當(dāng)數(shù)量支撐下,才能使一定數(shù)量的病毒通過觸摸等方式輾轉(zhuǎn)抵達(dá)鼻口眼。
病毒一旦進(jìn)入人體,都要面臨免疫系統(tǒng)的清剿。如果數(shù)量不夠多,那么很快就會在免疫系統(tǒng)的拉網(wǎng)式剿滅下不留孑遺。再次需要一定的數(shù)量支撐,才能利用同伴的肉體掩護(hù),延緩免疫系統(tǒng)的追殺,為那些“漏網(wǎng)之魚”爭取時間,完成復(fù)制繁殖,發(fā)動“人海戰(zhàn)術(shù)”來對抗免疫系統(tǒng)。
而病毒與免疫系統(tǒng)的較勁中,對最終勝負(fù)起到?jīng)Q定作用的,仍然是數(shù)量。我們都知道,病毒的復(fù)制繁殖,是指數(shù)型的,好比從1到2,從2到4,從4到8,從8到16……雖然初期的量也是不停倍增,但由于基數(shù)太小,所以總量仍然很虛,不夠免疫系統(tǒng)打的。
但是,一旦數(shù)量到達(dá)一定程度,指數(shù)的“爆炸性”就體現(xiàn)出來了。就像指數(shù)函數(shù)的圖像,起初是平緩增長,累積到一定程度,就開始了爆炸性上揚(yáng)。如y=2x的指數(shù)函數(shù),起初相當(dāng)長的時間內(nèi),數(shù)量僅增長幾十萬上百萬而已,但后面一瞬間的時間,就足以增長幾千萬乃至幾個億,迅速爆表到天文數(shù)字。此時,什么免疫系統(tǒng)也治不了這天量的病毒了,只好GG。
所以說,從始至終,數(shù)量都是病毒致病的最關(guān)鍵因素。必須有足夠量的病毒,才能抵達(dá)人體→侵入細(xì)胞→對抗免疫→致病→致死,這其中的每一步,都必須滿足數(shù)量的條件。
換言之,如果病毒數(shù)量不夠,它就無法抵達(dá)人體,即使抵達(dá)也無法侵入,即使侵入也會被免疫系統(tǒng)殺滅,即使沒全被殺滅也不足以致病、致命。也就是說,微量的病毒想要最終使人生病或死亡,需要挑戰(zhàn)一系列微乎其微的幾率,比中10億大樂透還要難好多倍,幾乎就是直接不可能。
這其實很好理解。就拿新型冠狀病毒而言,理論上,1個病人出門一趟,每個接觸過的人都會被感染——因為病人在不停的呼吸,而呼吸時會有病毒被極其微小的飛沫帶出,可以說一路都是病毒。但事實上,絕不是每個與病人接觸過的人都會感染發(fā)病,其原因正在于病毒數(shù)量。呼吸帶出的那一丟丟的病毒,想要恰好侵入呼吸道,它也蠻難的。即使運(yùn)氣爆棚,真的侵入了,但由于數(shù)量太少,也很快會被免疫系統(tǒng)清理干凈,遠(yuǎn)到不了令人發(fā)病的程度。
也就是說,即使吸入了新型冠狀病毒,只要數(shù)量少,就沒事兒。
多少算少?可能無法精確定量,但從艾滋病毒的感染定量來看,據(jù)WHO數(shù)據(jù),0.2毫升的艾滋病人血液能夠?qū)е赂腥荆@么多血液里大致含有不超過1000個艾滋病毒。據(jù)美國霍普金斯大學(xué)的奎因博士研究,保守來看,不超過100個艾滋病毒進(jìn)入體內(nèi),不會造成艾滋病。
以此類比,也回答了題目中的問題:吸入100個新型冠狀病毒,后果就是,沒事兒。
3.預(yù)防新型冠狀病毒的高效方法
說吸入100個新型冠狀病毒沒事兒,絕不是鼓勵放松警惕,而是要消除不必要的恐懼和緊張,并且真正明白病毒數(shù)量的關(guān)鍵作用,在降低病毒數(shù)量這個關(guān)鍵環(huán)節(jié)上下功夫。
要明白,我們所采用的一切預(yù)防及治療病毒性疾病的措施,全部都是在圍繞著病毒數(shù)量做文章。
比如,艾滋病雖然是不治之癥,但通過各種藥物干預(yù),把體內(nèi)的艾滋病毒數(shù)量壓在一定閾值之內(nèi),那么感染者的病情就會得到有效控制,活個六七十歲不成問題。
比如,所謂“毒王”或“超級傳染者”,就是因為其排出病毒的數(shù)量比一般病人的排出量高很多,因此傳染性強(qiáng)很多。
再比如,火爆的N95口罩,N95的意思就是對粉塵、微生物等的過濾效率達(dá)到95%,目的正是使可能附在飛沫上侵入口鼻的病毒大幅減量。
記住一句話,病毒感染是在病毒數(shù)量足夠大的條件下發(fā)生的小概率事件。也就是說,只要想方設(shè)法降低可能侵入的病毒數(shù)量,就能最大程度地降低染病概率,就是更有效的預(yù)防措施。
怎么降低病毒數(shù)量?像減少接觸、戴口罩、勤洗手、勤通風(fēng)、注意衛(wèi)生等方式都是行之有效的。在此,另介紹一個增效的手段。
理論依據(jù)就是國家衛(wèi)健委的權(quán)威發(fā)布。
也就是說,如果在常規(guī)防護(hù)(口罩、洗手、通風(fēng)等)之外,再采用上述這些可以有效滅活病毒的方式,無疑可以進(jìn)一步降低病毒數(shù)量,更穩(wěn)地提高預(yù)防效果。
只不過,這些物品大多數(shù)不適合日常居家使用。乙醚屬于吸入性麻醉劑,含氯消毒劑要在水里使,過氧乙酸具有強(qiáng)腐蝕性,三氯甲烷(氯仿)有毒,都不適合往自己身上招呼……唯一一個日常且親民的,就是這75%乙醇了。
75%乙醇,又叫醫(yī)用酒精。沒錯,就是熟悉的它,從小到大無數(shù)次伴隨我們打針,現(xiàn)在又作為滅活病毒的制劑頂上一線。它的效果有衛(wèi)健委官方認(rèn)證,應(yīng)急管理部的最新通知也說要“確保加班加點生產(chǎn)口罩、酒精的企業(yè)安全生產(chǎn)”。
對我們?nèi)粘7雷o(hù)而言,酒精的具體用法也很簡單:當(dāng)涉足可能存在風(fēng)險的環(huán)境,或接觸可能存在風(fēng)險的人員時,拿酒精擦一擦口、鼻、面部、雙手這些易被病毒侵入或借道的部位,多擦幾次,就行了。
還有一種更加高效且優(yōu)雅的方式:找個噴霧瓶,把醫(yī)用酒精倒進(jìn)去,相當(dāng)于自己制備了消毒噴劑。外出時,把噴劑揣兜里,時不時拿出來對著面部周圍噴幾下,跟敗家娘們兒常用的保濕噴霧似的。
不過要注意,酒精不宜直接對著口罩噴,由于酒精的表面張力和水有很大不同,用酒精噴了口罩外面,某種程度上會破壞口罩外層的防水層結(jié)構(gòu),使對水的吸收能力增強(qiáng),從而加速口罩的過濾層失效。此外,密閉空間里,噴霧累積到一定程度有可能爆燃,萬不可像灑水車一樣猛噴。正確的用法是,在高傳染風(fēng)險的場合時,用酒精噴霧往面部周圍噴,不直接噴到口罩上,也不要強(qiáng)迫癥似的一會兒一噴。這樣,就在短時間內(nèi)給自己加上一層霧化屏障,有效滅活病毒,盡量降低可能的病毒數(shù)量。這對于日常防護(hù)而言,無疑是積極且有效的。(在有84消毒液的環(huán)境里不要噴,否則酒精會與次氯酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣對身體有害)
不要認(rèn)為這僅僅是聊勝于無。要知道,有個詞叫“氣溶膠”,簡而言之就是比普通飛沫更小的飛沫。它到底會不會攜帶新型冠狀病毒傳播,目前還沒有定論(第四版新型肺炎診療方案講,“經(jīng)呼吸道飛沫傳播是主要的傳播途徑,亦可通過接觸傳播”),但已經(jīng)有不少醫(yī)務(wù)人員懷疑此可能性。(補(bǔ)注:2月8日修改時,官方已經(jīng)確認(rèn)了新冠病毒可以通過氣溶膠傳播)
氣溶膠的尺寸可以小至比飛沫低幾個數(shù)量級,這也意味著普通口罩可能對其阻隔效果不佳,可以參考“牛欄關(guān)貓”來理解。當(dāng)然,不用太緊張。一方面,氣溶膠的尺寸也有跟飛沫差不多大小的(此處感謝【realbear】老師指教);另一方面,尺寸小,意味著攜帶的病毒也少。但不論如何,這個時候,補(bǔ)上一道醫(yī)用酒精的病毒滅活,就是多構(gòu)建一道防火墻,也能讓心里少一點膈應(yīng)。
需要說明的是,能夠?qū)π滦凸跔畈《緶缁畹模?5%的醫(yī)用酒精,而不是飲用白酒。因為飲用白酒的制備與醫(yī)用酒精的制備工藝是不一樣的,專業(yè)能力自然也不一樣。并且,乙醇只有在75%左右的時候才具有最佳的病毒滅活效果,高了低了都不行。用白酒代替酒精,那起到的作用真只能是“聊勝于無”了。
除了“醫(yī)用酒精噴霧器”之外,更好地預(yù)防新型肺炎,還有幾個小細(xì)節(jié)可以注意。
1.按電梯、開關(guān)門、觸摸公共場合的相關(guān)設(shè)備時,盡量不要用手直接操作。據(jù)美國CDC實驗室研究,流感病毒喜歡硬的光滑的表面,如金屬和塑料,流感病毒能在這上面存活多至一周的時間。也就是說,這些東東上面的病毒數(shù)量可能有很多,最好減少接觸,并及時消毒。
2.流感病毒不喜歡陽光,不喜歡高溫或高濕的環(huán)境??梢远鄷裉枺ú灰糁AВ屪贤饩€透進(jìn)來),多洗一洗熱水澡。也可嘗試使用加濕器。
3.吃好睡好,心情愉快,補(bǔ)充維生素(或者可以口服復(fù)合維生素片),這樣有助于提高抵抗力,而不論預(yù)防還是殺滅病毒,說到底還是靠抵抗力。
此外,減少接觸、戴口罩、認(rèn)真洗手、勤通風(fēng)、注意衛(wèi)生……這些良好措施當(dāng)然要堅持。
還是那句話,多降低一些病毒數(shù)量,就是多增加一些有效預(yù)防,就能多一分安全,對自己對他人對社會也是多一分負(fù)責(zé)。
共克時艱的特殊時期,能多做一點就多做一點吧,別嫌麻煩。
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