長い間マスクを着用してきましたが、マスクにはどんな役割があるのでしょうか？

世界的な流行が依然として深刻な状況にある中、マスクの重要な役割について多くを語る必要はありません。なぜなら、この新型コロナウイルスは飛沫（小さな飛沫）を介して感染するという非常に重要な「武器」を持っているからです。

では、飛沫感染とは何でしょうか?人から人へどのように広がるのでしょうか?

1897年、ドイツの細菌学者カール・フリューゲは、病原体が人間の口から飛び散る小さな飛沫の中に存在することを発見しました。これらの飛沫は、咳やくしゃみによって生じるせん断力によって空気中に噴霧され、呼吸器感染症の主な感染経路である「飛沫感染」を引き起こします。

1930 年以前は、ウィリアム・ウェルズが呼吸器飛沫を「大きな飛沫」と「小さな飛沫」に分けることを提案するまで、この見解が呼吸器感染症を判断する主な根拠となっていました。当時、彼は結核の感染について研究しており、単に「飛沫感染」だけでは呼吸器感染症の感染経路を十分に説明できないことを発見した。

口から放出される飛沫は大きくも小さくもなるため、口の中の唾液など、通常、大きな飛沫は人間の目で確認できます。これらの大きな飛沫は、一般的に蒸発するよりも早く沈降するため、病原体は感染者の周囲に容易に留まります。

より小さな飛沫は肺や声帯の粘膜から発生し、その沈降速度は蒸発速度よりも遅くなります。飛沫が暖かく湿った呼吸器系から、より冷たく乾燥した外部環境へと移動すると、飛沫内の水分は急速に蒸発し、エアロゾル粒子とも呼ばれる乾燥した残留粒子を形成します。

海洋塩粒子のシミュレーション | svs.gsfc.nasa.gov

これらの粒子は通常、肉眼では見えません（直径約 1 ミクロン）。説明するなら、日光の当たる部屋の中に漂う埃の粒子のようなものだ。

このように、ウェルズが提唱した飛沫とエアロゾルの二分法は、今日まで世界保健機関やその他の機関（疾病予防管理センターなど）で使用されている呼吸器疾患の感染経路の分類システムの中核概念となりました。そして、呼吸器感染症が大きな飛沫を介して伝染するのか、小さな飛沫を介して伝染するのかによって、宿主間の伝染が飛沫経路かエアロゾル経路かに分類され、制御戦略がさらに開発されます。

感染方法がわかったところで、空気中でどのように広がるのかを詳しく見てみましょう。

新型コロナウイルスはもちろん、世界中で古くから存在するインフルエンザウイルスや結核菌も呼吸器感染病原体であるため、その感染経路についての研究が進められている。

2014年、MITの疾病伝播ダイナミクス研究所所長リディア・ブルイバ氏は、高速撮影とバックライトを組み合わせた光学的手法を用いて、咳やくしゃみの際の流体力学を研究した。結果は、これらの噴出粘膜唾液滴が短距離の半弾道発射軌道をたどるだけでなく、さらに重要なことに、これらの滴が自身の運動軌道から独立していないことを示しています。それらのほとんどは、くしゃみによって放出された「パフ雲」（スプレーボトルから噴射される霧雲のような）に捕らえられ、多相乱流ガス雲を形成します。

この雲は小さな水滴にとって「生まれ変わった親」のようなもので、呼吸器系の快適な環境を離れた後、水滴は外部環境で急速に蒸発するはずだった（以前の二分法では湿ったガス雲の可能性は考慮されていなかった）が、乱流ガス雲内の局所的な湿った暖かい環境が蒸発速度を大幅に遅くし、水滴の寿命を数十分の1秒から数時間に直接延長した。

また、雲は前進する勢いが大きいため、病原体を運ぶ飛沫よりも長い距離を移動することができます。患者の生理機能と環境を考慮すると、クラウドがペイロード状態にある場合、最大伝播距離は 7 ～ 8 メートルに達する可能性があります。

さらに、発熱や咳などの臨床症状がなくても、無症状の感染者もCOVID-19を拡散させる可能性があることが確認されています。しかし、彼ら全員が行うことが1つあります。それは話すことです。

はい、日常会話でも飛沫が空気中に放出されます。飛沫は小さすぎるため通常は無視されますが、その存在は否定できません。

2019年に「Scientific Reports」に掲載された研究論文では、ある実験が行われました。著者らは、空気力学的粒子計を使用して、人々がさまざまな空間範囲で話したときに放出される飛沫の数とサイズ分布を記録しました。その結果、人間の会話によって飛び散る飛沫（エアロゾル粒子）の濃度は、音の大きさが増すにつれて飛沫の数も増えるが、飛沫の大きさや分布は変化せず、この結果は使用言語に関係なく有効であることが示されました。

さまざまな飛沫が空気中に放出され拡散する可能性があるため、ほぼすべての国の公衆衛生専門家は、地域社会の人々の間でのウイルスの拡散を減らすために、公共の場に出る必要がある場合はマスクを着用することを推奨しています。

さて、今日は外出時にマスクを着用しましたか？