Co zrobić z pyłkami, smogiem i… koronawirusem?

TEKST: dr n. med. Mirosław Mastej

Jesteśmy  niestety od 6 miesięcy w pandemii choroby COVID-19. Pocieszeniem, oczywiście „przez łzy”, może być fakt zmniejszenia smogu w miesiącach letnich z powodu wyłączenia ogrzewania domów … i – „dzięki” pandemii – zmniejszenia ruchu samochodowego. Temat zanieczyszczeń powietrza nie znika jednak. Chorzy na alergię, astmę, seniorzy, palacze tytoniu z POChP, a także ozdrowieńcy po przebyciu Covid-19 powinni zwrócić uwagę na stan powietrza jakim przyszło im oddychać. Chyba każdy chory na alergię wziewną lub astmę słyszał zalecenia swojego lekarza, owe sakramentalne "należy unikać kontaktu z alergenem". Jak to zrobić w praktyce? Kiedy powietrze na zewnątrz jest pełne pyłków, alergenów, czy wirionów?

Wielu chorych jest uczulonych na kilka rodzajów pyłków roślinnych, czasem dodatkowo na zarodniki grzybów, które wysiewają się głównie w wilgotne i ciepłe dni. A taką właśnie pogodę mamy w maju i czerwcu 2020 roku. Czy przez to nie należy wychodzić z domu, zwłaszcza po wiosennej izolacji z powodu zarazy koronawirusem? Czy wręcz przeciwnie uciec z domu na „świeże powietrze”? W dodatku te maseczki? Trudno przez nie dłużej oddychać. Na otwartej przestrzeni wolno nie zakładać, ale po wejściu do sklepu, czy klatki schodowej „na minutkę” zapominamy założyć? Jak to? Nie poczuć wiatru i promieni słonecznych? Zamknąć się w domu i nie otwierać okien? A co z wakacjami? Podobno dadzą bon turystyczny, ale czy jechać nad morze czy w góry? Jony ujemne i jod nad Bałtykiem… bezcenne. A może krople rosy przy Wodospadzie Szumy w Tatrach? Dylematy jakich nie mieliśmy jeszcze w Naszej Kochanej Ojczyźnie. Same trudne wybory tego roku. Ech. Oto kilka konkretnych rad praktycznych, lekarskich, jak sobie w tym trudnym „czasie zarazy” poradzić.

Przed pandemią koronawirusa, myśląc i mówiąc o zanieczyszczeniach powietrza uwagę skupialiśmy na cząstkach stałych (PM - particulate matters) zawieszonych w powietrzu w postaci aerozolu a pochodzących ze spalin silników, pieców grzewczych, przemysłu, ścierających się opon i klocków hamulcowych, czy też biologicznych cząstek takich jak pyłki roślin, czy zarodniki grzybów. Podejmowaliśmy różne sposoby aby zmniejszyć produkcję i uwalnianie do powietrza tych zanieczyszczeń, a część z nas, bardziej świadoma, samodzielnie, na własną i na małą skalę oczyszczała powietrze w domu, czy miejscu pracy stosując różnej jakości i wydajności oczyszczacze powietrza. Z chwilą wybuchu pandemii zalecono noszenie maseczek na usta i nos, co spowodowało masę kłopotów, wątpliwości, pytań, sporów czy też trudności z kupieniem tej właściwej. Wszystko z powodu poprawnego logicznie pytania: jak nie dopuścić do wniknięcia cząsteczek wirusa do dróg oddechowych. Postawić barierę! Filtr! Niewielu jednak ekspertów zadało drugie logiczne pytanie „czy można oczyścić powietrze z cząstek koronawirusa”? Znowu skupiono się na utrzymaniu odległości, izolacji godząc się, że skoro ktoś już nakasłał, nakichał, wydalił z oddechem wiriony (poprawna naukowo nazwa cząsteczek wirusowych) to takim powietrzem musimy oddychać. Badano czas trwania wirionów na powierzchni koperty, papieru, ubraniu (do 3-4 dni), metalowej klamce, czy szklanej szybie (do kilkunastu godzin), chodniku (do 48 godzin), ale rzadko kto mówił „oczyszczajmy powietrze z wirionów”. Kilku odważnych zaproponowało ozonowanie i naświetlanie powietrza lampami UV, ale przeciwnicy podnieśli od razu argument, że to niepraktyczne i szkodzi komórkom ludzkim. Mimo początkowych niejasności, stopniowo pomysł „oczyszczania = likwidacji” wirionów z powietrza przebija się do świadomości. Logiczne rozumowanie (czy jak kto woli intuicja) podpowiada nam, że skoro wiriony przenoszą się drogą kropelkową, przez powietrze to gdyby udało się wychwycić cząsteczki wirusów, a przynajmniej radykalnie zmniejszyć ich ilość to nie dochodziłoby do zakażeń. Maseczki na twarz, czy inna ochrona ust i nozdrzy ma zapobiegać wniknięciu wirionów do dróg oddechowych i rozwinięciu się choroby. Ale równie logicznym wydaje się oczyszczenie z krążących wirionów powietrza, którym oddychamy. To są pytania zaledwie sprzed 3-4 miesięcy! Czy ozonowanie powietrza i/lub promieniowanie UV likwiduje wiriony? Wiemy, że przy odpowiednio wysokich dawkach tak się dzieje, ale wiemy też, że nie da się ich zastosować dłużej w miejscu przebywania ludzi. Na masową skalę wdrożono więc głównie dystansowanie i maseczki (filtry, przyłbice, gogle, rękawiczki, dezynfekcję rąk). Osobiście od samego początku, w oparciu o logikę i wiedzę ogólną o zanieczyszczeniach powietrza, gdyż badań z oczyszczaniem powietrza z wirionów SARS-Cov-2 nie mogło przecież być na początku pandemii, zalecałem i stosowałem oczyszczacze powietrza Therapy Air Ion, których użytkownikiem jestem od ponad 5 lat (z powodu smogu i alergii). Po pierwsze nie szkodzić – zasada nadrzędna w medycynie ma tu zastosowanie. A jeśli mogę sobie pomóc w sytuacji krytycznej, to nie czekam na eksperymenty, badania i dysputy naukowe. Niech oczyszczacze powietrza dmuchają i filtrują „na maxa”. I dmuchają, i filtrują, aż miło i czysto. 

Rozmiar Ma Znaczenie.

Size Matters.

Cząstki stałe (zwane też pyłami zawieszonymi), którymi od wielu lat się zajmujemy są powszechnie opisywane skrótem PM (Particulate Matters) oraz liczbą, np. 10 czy 2,5 wyrażającą średnicę w mikrometrach (µm) takiej cząsteczki. Przykładowe PM10 oznacza cząstki stałe 10 µm, ale to nie oznacza, że wszystkie ta cząsteczki maja taki rozmiar. Zanieczyszczenia są mieszaniną cząstek różnych rozmiarów, a przy takim oznaczeniu rozumiemy, że wszystkie są mniejsze niż 10 µm. Przy oznaczeniu PM2,5 mamy zatem mieszaninę cząstek mniejszych niż 2,5 µm (innymi słowy cząstki większe niż 2,51 do 9,99 będą w grupie PM10, ale nie w grupie PM2,5). Jak widać zwykle ograniczaliśmy nasze myślenie do skali mikrometra. Mikrometr to 1/1000 część milimetra. Tymczasem cząsteczki wirusów są znacznie mniejsze. Najmniejsze znane wiriony to tzw. arbowirusy i mają około 60 nanometrów średnicy, zaś „nasz” koronawirus mierzy od 120-160 nanometrów. Jeden nanometr zaś stanowi 1/1000 część mikrometra, czyli JEDNĄ MILIONOWĄ część milimetra. Mamy więc do czynienia z cząsteczkami 10 do nawet 500 razy mniejszymi niż słynne smogowe „PM”. Na nasze szczęście wiriony grupują się w kroplach wody by przetrwać (ślina, plwocina, aerozol wydychany z dróg oddechowych przy kaszlu). Bez otoczki wodnej, w suchym środowisku wiriony szybciej ulegają uszkodzeniu. Mamy więc w wydychanym powietrzu aerozol zawierający kilka (kilkadziesiąt) „zlepionych” wirionów, a tym samym szanse na ich wychwycenie przez dobrej klasy filtr jest bardzo duża. Sam pojedynczy wirion poza środowiskiem otaczających go cząsteczek H2O szybko ulega uszkodzeniu (przez czynniki środowiskowe takie jak promieniowanie słoneczne UV, jonizacja powietrza, alkohol, chemiczne składniki mydła itp., czy też wysoka temperatura > 40 oC). Bardzo zasadne jest więc pytanie czy i jaki system filtrów w oczyszczaczu powietrza, czy maseczce, zatrzyma, wychwyci i unieszkodliwi wiriony SARS-Cov-2. W dalszej kolejności pojawia się pytanie, jak długo i intensywnie należy filtrować powietrze danym urządzeniem, lub na ile minut (godzin) wystarcza dana maseczka. Medialnie zostało nagłośnione stosowanie maseczek filtracyjnych (Filtering Face Piece w skrócie FFP) jako skutecznie wychwytujących wiriony (i inne małe cząsteczki o średnicy mierzonej w nanometrach). Maski filtrujące, w zależności od skuteczności oczyszczania podzielono na 3 klasy: FFP 1, 2, 3. Oddychanie w nich jest trudne, a całą siłę zasysającą pełnią płuca i drogi oddechowe człowieka. Na dłużej (wiele godzin, czy dni) oddychanie przez takie urządzenie jest niezmiernie kłopotliwe. Mimo zalet i popularności jaką zyskały z powodu pandemii należy zdać sobie sprawę, że maski te są zdecydowanie mniej skuteczne w pochłanianiu cząstek nanometrowych i inaczej ustala się normy dla FFP niż dla filtrów HEPA. Maski FFP1 dają ochronę na poziomie 80%, FFP2 – 90% i tylko FFP3 osiągają 99% . Przy czym, podkreślam, jest to inaczej obliczane niż dla filtrów HEPA (patrz niżej). I niestety FFP najsłabiej radzą sobie z cząsteczkami 100 do 700 nm, czyli tych jakie ma pojedynczy wirion lub skupisko kilku wirionów w kropli aerozolu. Tym niemniej w praktyce, moim zdaniem tylko maski trzeciego poziomu (FFP3) mają sens, o ile celem jest ochrona naszych dróg oddechowych przed wnikaniem wirionów z powietrza w pomieszczeniu, w którym powietrze może być zanieczyszczone wirionami (np. przebywa w nim osoba chora, placówki medyczne, pomieszczenia z dużym skupiskiem ludzi, autobus, pociąg, samolot itp.). Przypadek maski FFP2 ze jej poziomem 90% oznacza, że aż 10% drobnych nanometrowych cząstek z powietrza PRZECHODZI przez to urządzenie do nosa i jamy ustnej. A taka ilość wirionów może już być zbyt duża dla zdolności obronnych danej osoby i wirus zacznie się intensywnie namnażać. Czym innym jest oczywiście stosowanie maseczek chirurgicznych, czy tzw. medycznych, których zadaniem jest, aby CHORY CZŁOWIEK nie wydalał, nie pluł, nie wykasływał w powietrze kropelek z cząstkami wirusa (lub innego zarazka). Ale o tym zapewne już wszyscy w Polsce wiedzą.

 

 

Przykład maski filtrującej FFP3 

Z żalem stwierdzam, i jest to też powód do napisania niniejszego tekstu, że bez większej atencji medialnej pozostaje inna metoda ochrony jaką są (powinny być!) oczyszczacze powietrza do pomieszczeń zamkniętych, a znane od lat jako urządzenia dla alergików i astmatyków, czy też osób zdrowych a chcących uniknąć narażenie na smog w domu lub miejscu pracy. Takie urządzenia mogą też wspomóc (choć nie zastąpią całkowicie) profesjonalne systemy wentylacyjne w obiektach typu izolatki, sale operacyjne, szpitale, laboratoria, przedszkola, żłobki, domy pomocy społecznej, czy inne budynki użyteczności publicznej. Istnieją zarówno specjaliści, jak i obszerna wiedza w tym zakresie. Może po przeczytaniu tego artykułu zostanie dostrzeżona i ta droga do likwidacji koronawirusa?

High Efficiency Particulate Air Filter, czyli HEPA Filtr
(w j. polskim zwany też filtrem o wysokiej sprawności oczyszczania, lub wysokosprawnym filtrem oczyszczania) to znane i stosowane od kilkudziesięciu lat rozwiązanie oczyszczania powietrza w zamkniętych pomieszczeniach wymagających najwyższej czystości lub wręcz sterylności. Zarówno mikrobiologicznej, jak i z cząstek materii stałej. HEPA jest samo w sobie skrótem od powyższych angielskich słów, aczkolwiek dokładniej mówiąc mamy do czynienia w praktyce z 3 kategoriami filtrów : EPA, HEPA oraz ULPA. (Po szczegóły odsyłam np. do https://goodair.pl/blog/filtry-powietrza-typy). Miarą oczyszczania w tych filtrach jest ich zdolność do wychwytywania z powietrza cząsteczek wielkości około 0,3 µm (300 nm). I tu pojawia się niezwykle ważna kwestia. Jak wyżej wspomniałem 1 mikrometr to 1000 nanometrów, mówimy więc o zdolności filtrów HEPA do wychwytywania cząstek o wielkości około 300 nanometrów i większych, co nie znaczy, że mniejsze cząsteczki nie są zatrzymywane. Jak wykazano w badaniach mniejsze niż 300 także są zatrzymywane w dobrym filtrze HEPA. Wynika to z kilku mechanizmów opisanych poniżej. Z racji samej budowy filtra HEPA pewna ilość cząstek znacznie mniejszych „ugrzęźnie” w materiale z którego jest on zbudowany. Nie mierzy się tego jednak, gdyż przyjęto wartość 300 nm jako krytyczną do oceny skuteczności wychwytu. Skuteczność tę podaje się dalej w procentach (szczegóły w dalszej części). Przykładowo filtr oznaczany jako HEPA-13 wychwytuje aż 99,95% cząstek o średnicy 300 nm. Zatem tylko 0,05% takich cząstek (300 nm) może się prześliznąć przez filtr. Jak pisałem w przypadku koronawirusa pojedynczy wirion ma 120-160 nm średnicy, ale wiriony są zgrupowane po kilka sztuk w kropli aerozolu. Możemy zatem przyjąć, że wielkość takiej kropli będzie mieć kilkaset nanometrów, a nawet przekroczyć mikrometr. Z tego powodu HEPA – 13 daje gwarancję bardzo wysokiego stopnia oczyszczania. Z tego też powodu wspominane wcześniej maski filtrujące FFP3 są wystarczająco skuteczne (choć w ich przypadku nie korzysta się z kryterium 300 nm). Niestety FFP2 przepuszczające aż 10% drobinek 100-700 nm, dlatego są moim zdaniem „zbyt słabe”. Przypominam, że miara używana do oceny filtrów HEPA nie wskazuje na zdolność do wychwytywania cząstek mniejszych niż 300 nm, ale takie drobinki również, choć w coraz to mniejszym odsetku są wychwytywane przez filtry HEPA. Sprawność filtrów podawana jest w procentach oczyszczania „brudnego” powietrza po przejściu przez filtr. Przykładowo 99,0000% oznacza, że 1,000% cząstek może się przecisnąć przez taki filtr. Jak widać każde „miejsce po przecinku” ma w tych danych kolosalne znaczenie. W renomowanych oczyszczaczach do użytku domowego używa się przynajmniej filtrów EPA-12, które zatrzymują do 99,5% cząstek 300 nm, filtr HEPA-13 to 99,95% zatrzymanych cząstek, a HEPA-14 to aż 99,995%. W profesjonalnych systemach oczyszczania (laboratoria mikrobiologiczne, fabryki leków, ale też fabryki mikroprocesorów itp.) stosuje się filtry zwane skrótem ULPA. Najwyższy poziom ULPA-17 zatrzymuje 99,999995% cząstek o średnicy 300 nm, ale też mniejsze cząsteczki, choć oczywiście w coraz to niższym odsetku. Z drugiej strony patrząc na te odsetki skuteczność ULPA-17 jest wręcz niewyobrażalnie wysoka, gdyż przedostaje się przez filtr zaledwie 0,000005 % zanieczyszczeń, co oznacza, że powietrze za filtrem jest praktycznie sterylne i co najwyżej jakieś lotne i gazowe związki chemiczne przedostały się do pomieszczenia, które oczyszczamy. W domowych warunkach nie ma potrzeby stosować aż tak doskonałych filtrów, aczkolwiek filtry słabsze niż HEPA-13 to niewystraczające rozwiązanie. Zapewne będą tańsze, ale w przypadku zdrowia takie kompromisy i oszczędności są, moim zdaniem, zbyt ryzykowne.

Filtry HEPA wykonywane są z włókien szklanych. Tworzą one materiał (podobny w dotyku do papieru) o różnej grubości (zwykle 0,5 do 1 milimetra), w przekroju dający sito o bardzo małych, choć różnych oczkach (od 10 nm wzwyż). Materiał ten jest odpowiednio umocowany w ramach i zwykle złożony w gęstą harmonijkę. Zwiększa to wielokrotnie powierzchnię aktywną filtra. 

Schemat i wygląd filtra HEPA. W dotyku przypomina papier, ale nie jest zbudowany z celulozy (związku węgla), lecz z włókien szklanych (związku krzemu)

Brudne powietrze, aby przeszło przez filtr musi być aktywnie zasysane (jak to ma miejsce w oczyszczaczach domowych) do szczelnej komory, a stamtąd wypychane odrębnym kanałem i dyszą wraca do pomieszczenia, w którym pracuje urządzenie. Jak widać sam filtr HEPA, chociaż najważniejszy, to jednak tylko część oczyszczacza. Ważne są również takie elementy jak szczelność komór i dróg przepływu powietrza przed, przez i poza filtrami, silnik, mechanika, trwałość materiałów, jakość i solidność wykonania, dopasowanie części. To urządzenie pracuje wiele godzin, a nawet dni i tygodni bez ustanku. Jak serce! Nie może się zaciąć, zatrzymać, zgrzytać, przepuszczać zanieczyszczenia „bokiem” przez jakieś szczeliny. Filtry z powodów oczywistych wymagają wymiany. Wszak te wszystkie cząstki i brudy zatrzymują się na nich. Widać to najlepiej właśnie na filtrach HEPA, które gdy nowe są białe, a z czasem robią się szare (brudne). Nie dziwi też fakt, że częściowo zużyte, zanieczyszczone filtry nie mają takiej sprawności jak nowe. Warto o tym pamiętać, zwłaszcza gdy liczymy na wychwycenie zanieczyszczeń mikrobiologicznych, wirionów, czy pyłków z alergenami.

Filtry HEPA zatrzymują nawet cząsteczki tak małe jak 0,003 µm (3 nm), chociaż najmniejsze oczka sita szklanego mają 10 nm, zaś większość oczek siatki włókien szklanych ma średnice 100-400 nm. Jak to możliwe wyjaśniam poniżej. Okazało się, że struktura i właściwości materiału (włókno szklane) przepuszczają najwięcej cząstek zbliżonych rozmiarem do 300 nm. Zaś cząsteczki mniejsze i większe są wychwytywane skuteczniej! Ta zaskakująca obserwacja była argumentem do wybrania właśnie 300 nm, jako miernika skuteczności filtrów HEPA. Mechanizm wychwytywania cząstek mniejszych jest bardziej złożony niż tylko mechaniczne sito (rozmiar oczka sita i rozmiar cząsteczki). Okazało się, że materiał (szklane włókno ) i budowa harmonijkowa oraz sposób przepływu powietrza przez taki filtr sprawiają, że w procesie filtracji zachodzi:

- dyfuzja molekularna; chaotyczne ruchy najdrobniejszych cząstek powodują ich przypadkowe „wpadnięcie" na włókno filtra, mimo, iż sama cząsteczka jest mniejsza niż oczko sita

- bezpośrednie zaczepienie; cząstka zanieczyszczenia przepływa w bezpośredniej bliskości włókna i "przykleja" się do niego (elektrostatycznie),

- osadzanie bezwładnościowe; cząstki o dużych wielkościach i masach wypadając z toru lotu, uderzają bezpośrednio we włókno szklane filtra i grzęzną na stałe.

Każdy z tych mechanizmów oddziałuje na cząsteczki o innej wielkości, a tym samym poruszające się innym torem i z różną prędkością. To wszystko pozwala filtrom HEPA zatrzymywać cząsteczki od 0,003 µm (3 nm) do ponad 10 µm (10 000 nm).

Widzimy więc, że dysponujemy nie tylko wyjaśnieniem dlaczego filtr HEPA tak skutecznie zatrzymuje stosunkowo duże pyłki roślin, zarodniki grzybów, czy PM10, ale też dlaczego mniejsze cząstki np. wiriony grypy (80-120 nm), lub SARS-Cov-2 (120-160 nm), lub wiriony posklejane po kilka sztuk w niewielkiej kropli aerozolu, będą wychwytywane.

 

Cząsteczki wirusa SARS-CoV-2, zdjęcie z mikroskopu elektronowego. Strzałka pokazuje pojedynczy wirion. 

/Photo credo to the National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) Rocky Mountain Laboratories (RML), United States National Institutes of Health (NIH). https://www.cureus.com/articles/29459-brief-review-on-covid-19-the-2020-pandemic-caused-by-sars-cov-2/

Skupisko (pakiet) kilkunastu wirionów grypy, w kropli wodnego aerozolu. (domena publiczna, Wikipedia).

Filtry HEPA zatrzymują większość (zależnie od klasy co najmniej 99,95% lub 99,995%) zanieczyszczeń mechanicznych o rozmiarze 0,3 µm (300 nm). Sprawność określana jest dla tej wielkości cząstki, ponieważ, jak wspomniałem, właśnie z tymi cząsteczkami filtry HEPA radzą sobie najmniej. Dla innych cząstek - zarówno większych jak i mniejszych sprawność filtracji będzie wyższa (https://homespot.pl/blog/dbamy-o-powietrze/filtry-hepa). 

Klasyfikacja filtrów HEPA według normy N1822-1: 2009.

 

Klasa filtra	Skuteczność całkowita filtracji	Wykorzystanie
EPA E10	85%	obiekty przemysłowe oczyszczacze powietrza odkurzacze klimatyzatory
EPA E11	95%
EPA E12	99,5%	szpitale zakłady produkujące żywność laboratoria przemysł farmaceutyczny oczyszczacze powietrza odkurzacze klimatyzatory
HEPA H13	99,95%
HEPA H14	99,995%	szpitale o podwyższonych standardach oczyszczacze powietrza odkurzacze klimatyzatory
ULPA U15	99,9995%	produkowane z myślą o miejscach, które muszą  spełniać bardzo restrykcyjne wymogi w zakresie jakości powietrza przemysł nuklearny, farmaceutyczny, pirotechniczny, energetyczny i spożywczy
ULPA U16	99,99995%
ULPA U17	99,999995%

 

HEPA – 13. Optymalne, niezbędne, bezkompromisowe, kompetentne rozwiązanie w oczyszczaczach powietrza do powszechnego, domowego użytku.

 

Zważywszy, że średnica komórki większości bakterii wynosi 1-5 µm (czyli 1000-5000 nm), filtr HEPA 13 zatrzyma w sobie praktycznie wszystkie komórki bakteryjne z powietrza. Oczywiście istnieją mniejsze bakterie zwane też nanobakteriami, np. Mycoplasma 0,3 µm średnicy, ale nie krążą one w powietrzu w pojedynkę, lecz w skupiskach po kilka (kilkadziesiąt) np. w kropli kaszlu, śliny czy plwociny. Z tego powodu są skutecznie zatrzymywane na dobrej jakości filtrze HEPA. Podobnie stanie się z zarodnikami grzybów (pleśni), których średnica to około 2 do 5 µm, a także z wszystkimi pyłkami roślin (średnica najmniejszych to 2,5 µm (niezapominajka), średnich np. traw to 25-50 µm, do największych 100 µm (kukurydza)). Chociaż kukurydziane „giganty” bez problemu wyłapałby wstępny, o słabszych parametrach filtr. Wykorzystują to konstruktorzy zaawansowanych oczyszczaczy, montując zestaw kilku różnych filtrów jeden za drugim.

Filtr HEPA-13 jest kluczowym w urządzeniu, zaś filtry wstępne i następcze wzmacniają siłę działania całego urządzenia. Powietrze oczyszczone jest nawet z 99,97 % wszelkich zanieczyszczeń. Właściwie dobrane filtry dodatkowe wydłużają żywotność filtra HEPA i poprawiają skuteczność całego urządzenia.

 

Oszczędzamy i wydłużamy dzięki temu żywotność filtra HEPA. Trzeba oczywiście pamiętać, że te parametry dotyczą nowego, nieuszkodzonego filtra, szczelnie zamontowanego i pracującego w dobrym jakościowo urządzeniu. Z każdym dniem i miesiącem aktywnego korzystania z filtrów ich sprawność się wyczerpuje. Renomowane i dobrze przemyślane urządzenia wychwytują większe zanieczyszczenia, typu PM 10, czy wręcz widoczne gołym okiem pyły kurzu, sierść, pierze itp. na „większych sitach” filtrów wstępnych z siatki z tworzywa sztucznego, włókniny, mikrofibry. Sam filtr HEPA zatem „koncentruje się” na zatrzymywaniu tych najmniejszych nanometrowych i mikrometrowych cząsteczkach. Dzięki temu żywotność filtra HEPA (a więc jego skuteczność i wydajność) jest większa niż w urządzeniach bez filtrów wstępnych lub z ich nie do końca przemyślaną i dopracowaną konstrukcją.

 

Jak wspomniałem do czasów pandemii koronawirusa nie zwracano szczególnej uwagi na zdolność oczyszczania powietrza z wirionów przez oczyszczacze do domowego stosowania. Oczywiście w laboratoriach mikrobiologicznych, gdzie stosuje się nawet wspominane filtry ULPA-17 wychwytywanie najmniejszych wirionów ma pierwszorzędne znaczenie. Niektórzy renomowani producenci domowych oczyszczaczy powietrza, w tym np. firma Zepter, już wcześniej zwrócili uwagę na możliwość wychwytywania cząstek wirusów grypy. W przeprowadzonych badaniach okazało się, że filtry HEPA – 13 (i przemysłowe o wyższych parametrach) są w stanie zatrzymać wiriony grypy i innych wirusów przenoszonych drogą powietrzną. Z tego powodu, rozważając zastosowanie oczyszczacza powietrza do domowego użytku, zwłaszcza w kontekście pandemii koronawirusa nie ma nawet teoretycznych podstaw, aby filtry typu EPA-10, czy nawet EPA-12 dawały skuteczne zabezpieczenie przed wirusami. Efekt ten daje dopiero HEPA-13 lub wyższy. Oczywiście filtry o niższej klasie są w stanie w dość zadowalającym stopniu zatrzymać pyłki roślin, czy komórki bakterii i pyły PM10. W czasie obecnej pandemii nie ma jednak miejsca na kompromisy, czy ryzykowne rozwiązania. Filtr kategorii co najmniej HEPA-13 wydaje się niezbędnym minimum. Przy czym, jak wspomniałem, istotna jest także cała konstrukcja urządzenia, w tym filtry wstępne, filtr węglowy oraz ewentualne dodatkowe funkcje. 

Jony ujemne. Jony, jony… komu jony?

W tym miejscu należy wspomnieć o jonizacji oczyszczanego powietrza i działaniu jonów na organizm człowieka. Wszelkie cząsteczki (związki chemiczne) biologicznego pochodzenia są wrażliwe na tzw. reakcję redoks, czyli redukcji i utleniania. Jedną z podstawowych reakcji chemicznych w przyrodzie. Nie wnikając w szczegóły chemiczne mamy w przypadku cząstki wirionu do czynienia z układem kilku (czasem kilkudziesięciu) białek, kwasów nukleinowych i lipidów. Wirusy nie są zaliczane do organizmów żywych, gdyż nie mają w swojej budowie struktury komórkowej. Nie mają ściany (błony), cytoplazmy, organelli komórkowych, mitochondriów. Nie potrafią same produkować energii, syntetyzować białek, czyli żyć. Są pasożytami wewnątrzkomórkowymi i aby się namnożyć muszą wniknąć do komórki „żywiciela”. To w niej i dzięki organellom wnętrza komórki gospodarza mogą się namnożyć, zużywając zasoby komórki gospodarza, aż do jej śmierci włącznie. Natomiast poza komórką żywiciela cząsteczka wirusa jest prawie bezbronna. Nie ma narzędzi by się chronić przed reakcją redoks, promieniowaniem, alkoholem, czy mydłem. Nie potrafi naprawiać uszkodzenia, jak to się dzieje w każdej żywej komórce rośliny, zwierzęcia czy nawet bakterii. Jednym z najczęściej występujących w powietrzu reaktywnych jonów, jest ujemny anion wodorotlenkowy OH- , innym jest ozon (O3) rozpadający się na kilka sekund do ujemnego tlenu atomowego. Jony te „szukają” dodatnio naładowanego jonu, gdyż przyroda, nieco upraszczając, dąży do wyrównania ładunków elektrycznych. Jon OH- jest zatem „głodny” jonu dodatniego, a najprostszym „do pożarcia” jest wodór - H+ . Dlatego też jon ujemny „wyciąga” ze struktury wirionu wodór. Z jednej strony w konsekwencji, w miejscu reakcji obu jonów, powstaje neutralna cząsteczka wody H2O, zaś w samym wirionie, z powodu zabrania wodoru coś ulega uszkodzeniu. Może to być któreś z białek wirionu, albo genetyczny materiał (RNA). Im więcej uszkodzeń wywołanych przez jony ujemne tym bardziej uszkodzona cząsteczka wirusa, a tym samym uniemożliwione jest infekowanie komórek gospodarza i namnażanie się wirusów. Na tym polega siła „niszcząca” jonu ujemnego. Po prostu musi on znaleźć swoją dodatnią „drugą połówkę”. Nadmiar jonów w danym miejscu, w danym czasie jest oczywiście szkodliwy dla każdej cząsteczki biologicznej, nie tylko wirusów. Jonizacja będzie niszczyć bakterie, pleśnie, pyłki roślin, ale też uszkadzać każdą komórkę żywą. Jednak żywe komórki, np. ludzkie, mają w sobie mechanizmy naprawcze, ochronne, ponieważ właśnie są żywe. Wirusy nie są jednak, z punktu widzenia nauk biologicznych, organizmami żywymi. Nie mają budowy komórkowej, nie mają cytoplazmy i samodzielnie nie prowadzą metabolizmu. Dlatego też są tak wrażliwe (ich budowa ulega zniszczeniu) na wysokie stężenia alkoholu (dlatego np. płyny wirusobójcze muszą mieć powyżej 70% etanolu), mydło, czy wspomniane jony ujemne. W związku z powyższym oczyszczacz powietrza posiadający, oprócz filtrów mechanicznych, generator jonów ujemnych jest, moim skromnym zdaniem, korzystniejszym i skuteczniejszym w likwidacji wszelkich wirusów aniżeli oczyszczacz nie wytwarzający jonów ujemnych. Mówiąc obrazowo, nawet gdyby coś się przedarło przez zasieki filtrów i było prawie gotowe do wyjścia z oczyszczacza do powietrza dostaje na koniec dodatkową wiązkę jonów ujemnych w komorze końcowej urządzenia. Jest zatem czas (reakcja typu redoks z jonami ujemnymi trwa niewielki ułamek sekundy) by „dobić”, zlikwidować, zniszczyć do końca takie biologiczne cząstki, np. wiriony.

W powietrzu w przestrzeni otwartej, np. w lesie stężenie jonów ujemnych wynosi w przybliżeniu około 4000 na 1 cm3. Natomiast w pokoju, sypialni, pomieszczeniu biurowym ilość ta spada do zaledwie 500 lub często poniżej. Zwłaszcza, gdy pracują urządzenia elektroniczne, ekrany komputerowe, TV. A to za przyczyną jonów dodatnich, generowanych przez te urządzenia. Warto jeszcze raz przypomnieć i podkreślić, iż jony ujemne uszkadzają nie tylko cząsteczki wirusów, ale też białka pyłków roślin, białka czy lipidy ścian (błon) komórek bakterii, grzybów pleśniowych i ich zarodników. Mamy więc, poza mechanicznym wychwytywaniem potencjalnych alergenów, niszczenie chemicznej budowy samych alergenów, a tym samym możemy oczekiwać osłabienia efektu alergizującego powietrza po przejściu przez urządzenie z jonizacją.

 

Podsumowując: żyjemy w świecie makro, widocznym gołym okiem, i zwykle nie pamiętamy i nie myślimy o świecie mikro. Świat ten od czasu do czasu nam się jednak „ukazuje” w postaci alergii, czy jak w ostatnich kilku miesiącach globalnej, śmiertelnej pandemii. Należy w takiej sytuacji wykorzystać wszelkie dostępne możliwości walki o zdrowie, w tym oparte o wiedzę naukową i doświadczenia z innych obszarów, nawet gdy brakuje bezpośrednich eksperymentów „mierzących” likwidację konkretnego wirusa, czy alergenu. Przyjmując retorykę wojenną każda zlikwidowana cząsteczka wirionu (pyłku, bakterii, alergenu itd.) w powietrzu, które wdychasz do swoich płuc zmniejsza liczebność „atakującej cię wrogiej armii”. Oczywistym wydaje się, że jeśli Twoje drogi oddechowe zaatakuje 1 milion wirionów to nie to samo co 1 miliard, czy 1 bilion. Organizm ma wszak jeszcze swoje siły obronne i poradzi sobie łatwiej z 1 milionem intruzów aniżeli z 1 bilionem. Skoro możesz pomóc oczyścić powietrze, którym oddychasz z tych miliardów cząsteczek wirusów to powinieneś to zrobić. Nie czekać na wroga u bram nosa czy ust z maseczką, ale uderzyć wcześniej we wroga. Broń ku temu istnieje. Oczywiście maseczki filtrujące , najlepiej FFP3 są nieodzowne gdy wychodzisz. Nie zabierzesz przecież ze sobą Therapy Air Ion na spacer 😊. Ale w domu i pracy oczyszczanie i jonizacja powietrza tym urządzeniem wydaje się być metodą pierwszego wyboru. Nie tylko w alergiach wziewnych, lecz także w czasach „morowego powietrza”.

System 5 filtrów (w tym HEPA-13) wraz z jonizatorem oczyszczają powietrze z najmniejszych drobin stałych i biologicznych a nawet substancji lotnych.

 

Poza samym aspektem walki o zdrowie, czy wręcz życie dla wielu z nas ważne jest także samopoczucie czy komfort. Jeśli nie przekonały Cię powyższe, medyczne fakty dopowiem na koniec, że skutkiem takiej optymalnej i "naturalnej" metody ujemnej jonizacji, jaką uzyskuje się dzięki Therapy Air Ion jest uczucie rześkości powietrza, jak w pobliżu wodospadu, czy nad morzem, czy jak po burzy z piorunami. Zatem mimo, że może politycy dadzą nam bony turystyczne, moim zdaniem nie warto jeszcze tego lata ryzykować kontaktów z tłumami nad Bałtykiem, czy wodospadem w Tatrach, ale warto włączyć Therapy Air Ion w domu. Licho nie śpi, a koronawirus pewnie zostanie z nami na wiele lat. Aby włączyć Therapy Air Ion trzeba go oczywiście mieć. Oczyszczaj powietrze dobrym oczyszczaczem!

 

dr n. med. Mirosław Mastej

 

Ciekawostki i rady dla alergików:

 

1. Stężenie pyłków roślin może być nawet kilka razy wyższe w powietrzu atmosferycznym niż w pomieszczeniu zamkniętym, a więc należy zachować ostrożność z wietrzeniem pokoju w okresie pylenia rośliny, na którą jesteś uczulony.

2. Jeśli mieszkasz w mieście pamiętaj, że powietrze w okresie letnim w ciągu dnia nagrzewa się od asfaltu, chodników, murowanych budynków i wielkich powierzchni dachów, przez co unosi się w górę razem z pyłkami i - bardzo często - w nocy, gdy się ochłodzi - pyłki opadają z powrotem i ich stężenie jest większe niż za dnia! Napady astmy zdarzają się częściej w nocy niż w dzień! Ostrożnie więc ze spaniem przy otwartym oknie i wietrzeniem pokoju w nocy. Jeśli już, to najlepiej wietrzyć dom w najgorętszych godzinach. Jeśli mieszkasz na wsi lub w mniejszym mieście, gdzie nagrzane powietrze "nie stoi", ten problem jest mniejszy lub nie występuje. Tam również w nocy powietrze jest mniej zanieczyszczone i można spać przy otwartym oknie

3. Jeśli zdarzy się w ciągu lata deszcz i ulewa to pamiętaj, że przez kilka godzin takie powietrze zawiera dużo mniej pyłków niż w suche, bezdeszczowe dni. Dlatego spacer po ulewie mniej naraża na kontakt z alergenem. Wtedy też wietrzymy pokój. Zachowaj jednak ostrożność, jeśli deszcze i ulewy trwają kilka dni, a Ty jesteś uczulony na zarodniki grzybów. Może ich być więcej w czasie dłużej utrzymującej się wilgoci, zwłaszcza w okolicach zbiorników wodnych (jeziora, okolice bagienne, starorzecza) i gęstych, wilgotnych lasów. Najlepsze są pierwsze godziny po krótkotrwałej maksymalnie jednodniowej ulewie. Zwłaszcza z piorunami, gdyż powietrze jest dodatkowo „oczyszczane” ozonem.

4. Od kilku lat w Polsce można oczyszczać powietrze w swoim pokoju, sypialni, biurze, warsztacie, gabinecie, czy pomieszczeniu, gdzie pracujemy. Wystarczy zaopatrzyć się dobrej jakości i optymalnie wydajny dla danej powierzchni (kubatury) oczyszczacz powietrza. To, co najważniejsze w takim urządzeniu to system filtrów, w tym co najmniej filtr HEPA-13 oraz moduł do ujemnej jonizacji powietrza. Im więcej filtrów o różnej gęstości "sita", tym lepiej. Dobrze też, aby był w urządzeniu filtr z węglem aktywowanym, który zatrzymuje lotne substancje zarówno zapachowe jak i bezzapachowe a szkodliwe (formaldehyd, benzo(@)piren). Nie ma to być może większego znaczenia dla alergików na pyłki roślin, ale zdarzają się alergie krzyżowe i nietolerancje zapachów, nie mówiąc już o rakotwórczym działaniu benzo(@)pirenu wdychanego nieświadomie przez lata. Jeśli oczyszczacz ma dodatkowo inne filtry, np. działające aktywnie przeciwbakteryjnie i przeciwwirusowo to w czasach zarazy okazuje się bezcenne 😊.