2022年末很多人感染過新冠病毒，有些人知道自己是怎麼感染的，感染前接觸過已經陽了的人。但還有不少人一直弄不清楚，明明沒去人多的地方，取個快遞進門前也又換衣服又消毒的，怎麼就陽了呢？到底是從哪裡感染了病毒呢？
本期食與心帶大家了解新冠病毒傳播方式的相關研究，新冠病毒是通過哪些方式感染人？截斷哪種路徑能更有效避免感染？這絕不是馬後炮，不知道什麼時候，什麼病毒會異軍突起還是冠狀病毒卷土重來。知識是生命的教訓換來的，值得收藏擁有。
一.最主要的病毒傳播方式——呼吸道飛沫
我們已經知道，新冠病毒具有高度傳染性。研究發現，新冠病毒主要通過以下3種方式傳播感染：
呼吸道飛沫。感染者的呼吸道飛沫中存在大量病毒，易感者吸入一定數量病毒後發生感染。
空氣傳播，即通過氣溶膠的傳播。微小的病毒像其他顆粒如PM2.5一樣在空氣中傳播給易感者，引發感染。
接觸傳播。易感者與感染者含有大量病毒的部位接觸，或者接觸了被病毒污染了的物體後被感染。
實際上，前兩種方式可以歸為一類，絕大多數呼吸道飛沫會轉化為氣溶膠，而這也是病毒傳播的最主要方式。【氣溶膠指懸浮在氣體媒體中的固态或液态顆粒所組成的氣态分散系統，顆粒大小通常在0.01~10μm之間】
絕大多數氣溶膠最終會沉積在固體表面，進而可能通過接觸傳播。不過經典的撲克玩家實驗（1987）提示：對于呼吸道病毒，氣溶膠的傳播效力遠大于接觸。
這項研究中使用的病毒為鼻病毒，當未感染者與感染者隻能通過空氣感染病毒不能接觸污染物時，感染率為56%；而當未感染者與感染者既能通過空氣也能通過接觸污染物感染時，感染率為67%，不過兩組感染方式在統計上并無顯著差異；而在未感染者與感染者隻能通過接觸污染物感染病毒時（空氣空間分開，污染物是被感染者唾液浸濕籌碼和橋牌），竟然無一人感染，感染率為0。
有些人可能會擔心廁所廢水傳播病毒。确實，當糞便中病毒濃度非常高時，廁所廢水霧化産生的氣溶膠中也可能存在病毒。不過好消息是，新冠病毒對氯等氧化劑非常敏感，在水中生存能力相當有限，而我們的日常用水往往已經用氯氣消毒過。
二. 呼吸道飛沫的來源與内容
由呼吸道飛沫形成的氣溶膠是包括新冠病毒在内的呼吸道病毒的主要傳播方式。那麼，呼吸道飛沫是怎麼産生的，怎樣轉化為氣溶膠的，又是怎樣感染人的呢？
你可能從未想過，人的呼吸系統實際上像一種敞口容器，時時刻刻都在進行氣體交換，為我們提供生存必需的氧氣，排出代謝廢氣（主要是二氧化碳和少量水）。就像沒蓋蓋子的三角瓶一樣，人的上呼吸道（主要包括鼻、咽和喉，也包括口腔）體積較小，下呼吸道（包括氣管、支氣管和肺部器官）體積更大。不同之處在于，三角瓶從上到下内徑不斷擴大，而呼吸道從上到下氣體可通過的口徑卻在不斷減小。從氣管往下，呼吸道分支了23次，前7個分支對應于支氣管，随後的分支對應于小支氣管，最終到達肺泡。
人在呼氣、發聲、咳嗽或打噴嚏時會從呼吸道噴出飛沫，飛沫的大小範圍很廣，具體取決于來源部位。這些飛沫起源于肺、氣管、喉和口腔/鼻道，在它們首次産生時由 ≥95% 的水組成，确切描述是小液滴，這些小液滴離開呼吸道就形成了呼吸道飛沫。
1. 呼吸
靜息時的成年人平均每分鐘呼吸約 7 升空氣（每天約 10,000 升空氣）。吸氣時，空氣進入呼吸道，經呼吸道上部向下流動，最後到達肺泡區。在呼氣過程中，當通道收縮時，空氣以相反的方向流動并最終被呼出。呼出的氣流高速通過呼吸道内襯的水基液體表面，并使液體霧化，排出體外形成呼吸飛沫。呼吸道飛沫的産生數量因人而異，并且在病毒感染後會急劇增加。
健康人在靜息時呼出氣顆粒的總液體體積通常非常小（≤ 15 pL/L 空氣），但有氧運動期間的呼吸空氣體積可能大一個數量級，是以有氧運動設施中的病毒傳播率更高并不奇怪。
【呼吸飛沫産生的機制。兩個潤濕表面的分離會産生細絲 (a) 或流體膜 (b)，它們随着表面分離而變薄；這些細絲和薄膜被呼出的空氣破裂，産生液滴并加入呼出的氣流中（黑色箭頭）。這些過程在小直徑氣道（吸入期間）、聲帶和口腔中起作用。(c) 在快速呼氣、咳嗽或打噴嚏期間，湍流氣流在氣液界面造成不穩定，導緻粘膜層形成波浪，進而通過各種機制導緻液滴釋放，包括薄膜破裂、波浪底切和剪切離開滾波的頂部】
2. 咳嗽和打噴嚏
咳嗽和打噴嚏被廣泛認為是含有病原體的飛沫的噴發源，并且通常被認為是呼吸道疾病的症狀。兩者都是由同時關閉聲門和收縮腹肌引起，聲門的突然打開釋放了随後在肺部積聚的氣壓，導緻中央和上呼吸道以每秒超過 15 米的速度排出壓縮空氣，在此過程中通過各種機制導緻飛沫形成。
幹咳是新冠病毒感染的常見症狀之一，這是一種沒有濃痰但可能更接近自主咳嗽的咳嗽。咳嗽飛沫的大小範圍很廣，從不到 1 μm到超過 100 μm，體積超過六個數量級。
打噴嚏是清除鼻腔刺激物的常見反射，與打噴嚏相關的極端空氣速度也會産生大量液滴。毫無疑問，感染者打噴嚏産生的飛沫也會傳播病毒，不過打噴嚏并不是新冠病毒感染的常見症狀。
3. 說唱
在發聲過程中，由于聲帶振動，喉部的液體被霧化；在發音過程中，由于舌頭、牙齒、上颚和嘴唇的互相作用，口腔中的唾液被霧化。
口腔中産生的飛沫主要由唾液組成，其大小範圍與咳嗽和打噴嚏産生的飛沫數量和大小相當，不過有些可能超過100 μm。
4. 飛沫裡有什麼
呼吸道飛沫可能包括口腔中産生的唾液、鼻道中産生的粘液、支氣管和喉部杯狀細胞産生的粘蛋白，或遠端氣道和呼吸性細支氣管内壁細胞産生的富含清潔劑的呼吸道内襯液。
對于病毒感染者，呼吸道飛沫中還含有大量病毒顆粒。呼吸道氣溶膠中的病毒載量反映了顆粒來源的液體中的病毒濃度。由于人口腔上皮中有很多細胞同時表達ACE2 和 TMPRSS2，新冠病毒可在口腔就進行大量複制，是以口腔和鼻咽拭子中發現的病毒含量往往高度重疊，通過咽拭子也能有效檢測是否被病毒感染。
不同感染者的飛沫病毒濃度差異巨大，至少可跨越7個數量級（千萬倍），有些人的病毒載量甚至可達10 9 /毫升液體。
呼吸道飛沫一進入空氣（一般為水分不飽和狀态），就開始蒸發（脫水），它們的半徑随着時間的推移和含水量的減少而收縮。直徑超過100 μm 的顆粒可以攜帶數十甚至數百個病毒粒子，但會很快落到地面并且不太可能被吸入。而小于 0.1 μm 的液滴産生的氣溶膠可以在空氣中逗留許多天，但由于它們小于新冠病毒顆粒的直徑，是以可以忽略不計。
在0.1-100μm之間的呼吸道飛沫脫水形成的氣溶膠中的病毒可能帶來感染風險。這些病毒顆粒可以在空氣中懸浮幾分鐘（微小顆粒，不停歇地無規則運動），在密閉空間中會不斷積累，也可以通過對流氣流傳播很遠的距離，就像鄰居家的飯香味/煙霧一樣傳播幾層樓甚至幾棟樓。
例如，45 μm 和 15 μm 液滴的脫水分别産生約15 μm 和 5 μm 的氣溶膠顆粒，這兩種顆粒都能順利進入上呼吸道，這也是 SARS-CoV-2 最常見的情況，主要是較小的咳嗽或說話飛沫。
更小的顆粒能夠下降并感染下呼吸道，這會加劇疾病的嚴重程度。典型的病毒感染路徑是從上呼吸道逐漸蔓延到下呼吸道，但高濃度的微小顆粒，比如新冠病毒和PM2.5，可直接沉積到支氣管甚至肺泡。
盡管呼吸液滴的體積很小，不一定攜帶病毒，但它們仍會造成風險。因為呼吸是一項持續的活動，而且呼吸氣溶膠在空氣中的壽命長達數小時。住院患者每小時産生的呼吸顆粒總和可能包含數千甚至數百萬個病毒粒子，特别是在重病患者中。再加上它們體積小，可以深入下呼吸道，而且沒有口罩時很難過濾這些顆粒，醫院病房重症和死亡的高發率可能與病毒顆粒數量的大幅積累有關。疫情早期階段的醫護人員大量感染也可能與此有關，而增強空氣濕度和空氣交換能減小感染風險。
三. 超級傳播事件與哪種飛沫有關
傳染病傳播中有一個關鍵因素，即超級傳播者，指引發大量繼發病例的單個傳播個體。在包括新冠感染在内的大部分傳染病中，都有這樣一個規則——20/80規則，即20%的感染人口引起了至少80%的傳播。
對于國際上多起新冠超級傳播事件的研究顯示，這些超級傳播往往包含3個共同因素：
至少一個高傳染性宿主；
通風不良的封閉環境；
大聲發聲，比如大聲說話或者唱歌。
原因可能在于，大聲發聲時感染者能釋放出含有大量病毒的大小不一的呼吸道飛沫。咳嗽、噴嚏、說話和呼吸時，感染者釋放出的液滴中都含有病毒顆粒，随着水分蒸發，這些液滴可轉化成壽命較長的氣溶膠。不過較大的液滴（比如咳嗽、噴嚏或者口沫橫飛的飛沫等）往往數量較少且會很快落地（受重力影響，遵循彈道軌迹），在傳播中的作用較小；最令人擔心的是言語氣溶膠，雖然這些氣溶膠體積很小，攜帶的病毒量也低，但由于說話往往會持續一段時間，這些病毒顆粒可以在空氣中懸浮幾分鐘（微小顆粒，不停歇地無規則運動），在密閉空間中會不斷積累，甚至可能直接感染下呼吸道。
閱讀過陽了時到底發生了什麼2——從免疫角度怎樣防治感染的朋友可能還記得：感染新冠病毒後，上呼吸道迅速産生感染素反應能清除病毒，避免嚴重感染；但當病毒感染下呼吸道時才産生幹擾素反應則為時已晚，感染者更可能出現重症。是以，當新冠病毒穿過上呼吸道直接感染下呼吸道時，會逃脫宿主的部分免疫監視。缺少免疫系統的幹擾，感染症狀往往更重。
新冠流行期間，日本很多餐館桌上放着“默食”的牌子，電梯裡放着“靜默”的警示标記，提示在特殊感染期間吃飯時或乘電梯時不要說話，這些做法對預防飛沫傳播的确是積極的。
研究發現，大部分新冠病毒傳播發生在症狀出現之前，即咳嗽之前。此時雖然沒有明顯症狀，感染者的上呼吸道和口腔已經有大量病毒在複制，是以無症狀或者輕症感染者說話時釋放出的言語飛沫形成的言語氣溶膠則很可能感染沒有防備的未感染者。我們常見的聚餐通常在室内進行，幾乎人人都在大聲說話，是以酒吧、餐館和電梯裡成為多起超級傳播事件的中心也是情理之中的。
研究表明，言語氣溶膠是新冠空氣傳播的主要途徑之一。在封閉空間不戴口罩的大聲說話可能是給他人帶來最大風險的活動。感染者在封閉空間大聲說話，會釋放出大量含有病毒的飛沫，感染他人；而對于未感染者，大聲說話也會增加空氣中的病毒氣溶膠進入自己上呼吸道甚至下呼吸道的機會。
四. 戴口罩保護的是誰——感染者 or 未感染者
基本衛生常識告訴我們，戴口罩可以幫助未感染者減小感染風險。未感染時大部分人都會主動戴上口罩以防感染。但是，也有人覺得感染後/陽了後戴不戴口罩沒有什麼差别了吧？
事實上多數人覺得陽了也應該戴上口罩，避免傳染别人；但也有少數人覺得反正已經陽了戴口罩也沒用了，會不會惡化症狀，甚至還有人感染後不僅不戴口罩還到處亂逛惡意傳播病毒。
從全民防疫的角度，感染後不戴口罩去公衆場合的行為無疑是違反防疫法，也是不道德行為。那麼我們也需要從科學角度了解戴口罩對于感染者和未感染者有什麼影響。
口罩主要有兩個作用：限制潛在傳染性呼吸道飛沫的逸出；同時減少攜帶病毒的氣溶膠的進入。前一個作用既能保護佩戴者，也能減小周圍人感染風險，而後一個作用的保護對象則無疑是口罩佩戴者。
研究發現戴口罩竟然也對感染者自身有益，主要有以下3種好處：
離開口腔/鼻腔的含病毒體液滴還含有鹽分、粘液、脂質和其他非揮發性成分，并且在脫水後仍然具有高度吸濕性。是以，在外來呼吸道氣溶膠穿過潮濕的面罩時将重新吸收水分并膨脹，進而增加它們被捕獲的可能性。
口罩可最大限度地降低把自己的言語氣溶膠自我捕獲的病毒呼吸到下呼吸道的可能性，否則病毒從上呼吸道遷移到下呼吸道往往會波及肺和加重症狀。
口罩/面罩能給吸入空氣的加濕，促進粘膜纖毛清除功能和幹擾素介導的先天免疫反應。
食與心溫馨總結：秋末到冬天的冷空氣更容易讓飛沫和氣溶膠裡的水分迅速揮發，讓病毒更加輕松漂移，春季雖然已經開始溫度回升，但是春天的空氣也還十分幹燥，也是病毒顆粒極易擴散的季節。不論是新冠病毒還是流感病毒，不論是人類還是禽畜類的感染，大多數感染都是在這個特殊時段更易流行且難以控制。
大部分新冠病毒傳播是無症狀或者還沒有表現出明顯症狀的感染者傳播，此時人們往往并不知道共享空氣空間的人是否感染。無症狀感染者釋放出的呼吸道飛沫中含有大量病毒顆粒，脫水後可形成氣溶膠。這種含有病毒的氣溶膠體積和重量非常微小，不會像抛出去的石子一樣落地，而是像PM2.5顆粒一樣漂浮在空氣中不斷運動，不受牆壁和玻璃等阻隔，可以像煙霧一樣飄逸傳播很長距離。
與很多人直覺不同的是：口罩不僅能保護未佩戴的人，更能保護佩戴者；不僅能保護未感染者，更能保護感染者。陽了之後人體釋放出去的病毒顆粒不僅可能感染他人，還可能通過含有病毒的氣溶膠自我接種，甚至感染下呼吸道而引發重症。
盡管戴着可能不舒服，傳染病期間戴口罩還是有益無害。
參考材料
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8242678/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9430019/