Lessons learned? Grote druppels zijn veel minder gevaarlijk dan hele kleine

Leestijd: 8 minuten

Lessons learned? Grote druppels zijn veel minder gevaarlijk dan hele kleine

Lessons learned? Deel 1a

Naar aanleiding van de aankondiging gisteren over deze nieuwe serie, kreeg ik vele reacties en adviezen. Vier ervan neem ik in ieder geval ter harte:

• Ten aanzien van de onderwerpen die aan de orde komen, gaat het in eerste instantie om mijn zoektocht. Wat ik geleerd denk te hebben en hoe ik de informatie die ik heb opgedaan beoordeel en vertaal. Niet omdat het de enige mogelijke les is die iemand zou kunnen trekken, maar wel om ook anderen te stimuleren transparant te maken wat ze geleerd hebben en waardoor.
• Daarom is de oorspronkelijke titel veranderd in  “Lessons learned?”.
• Om de artikelen toegankelijk te houden streven wij er naar ze niet onnodig lang te maken. Dat houdt in dat het dus soms in twee of drie artikelen wordt behandeld.
• Anderen worden uitgenodigd om een eigen bijdrage te leveren aan de serie. De eisen waaraan men moet voldoen treft u onder dit artikel aan.

De wijze van verspreiden is de kern

Er zijn minstens tien onderwerpen die op de planning staan om in deze serie te verschijnen. Daarbij is er natuurlijk ook een duidelijke onderlinge samenhang. Ik probeer daarom bij de kern te starten en van daaruit verder te gaan. En het onderwerp dat veel impact heeft op de meeste andere onderwerpen is “de verspreidingsweg van het virus”.  Dat gaan we doen in meerdere afleveringen, omdat dit het onderwerp was, waarover vanaf het begin zoveel misvattingen bestonden, die heel bepalend zijn geweest (en nog zijn) voor het vervolg.

Hoewel ik besef dat voor de vaste bezoekers aan de site veel al bekend is, wil ik toch beschrijven hoe mijn zoektocht verliep naar de verspreidingsweg van het virus en waarop ik mij baseerde. Daarbij zal ik verwijzen naar artikelen op deze site, waar één en ander uitgebreid uitgelegd is. Laat ik beginnen met waar ik op dit moment sta t.a.v. de lessen die ik over dit onderwerp geleerd heb.

Het overgrote deel van de besmettingen met Covid-19, zo niet alle, geschiedt doordat virusdeeltjes die in de lucht zweven in hele kleine druppeltjes, worden ingeademd door de ontvanger. Hoe meer virusdeeltjes dat zijn, hoe groter de kans wordt dat men geïnfecteerd raakt. Dus dat het virus erin slaagt in de ademhalingsorganen van de ontvanger zich snel te vermenigvuldigen.

Fake News

Deze conclusie staat haaks op de opvattingen die WHO, RIVM en het overgrote deel van de experts (van WHO, RIVM, OMT en aanpalend) in het eerste jaar van de Covid-crisis hadden. Het virus zou zich via grote druppels verspreiden en ook via voorwerpen overgedragen kunnen worden. Slechts in heel bijzondere gevallen was de verspreiding door de lucht mogelijk. Het houden van onderlinge afstand (1,5 meter in Nederland) en handen wassen zou de ultieme manier zijn om de verspreiding van het virus te voorkomen. Dat het virus door de lucht zou gaan was volgens de WHO in maart 2020 “fake news”. Deze lijn werd lange tijd aangehouden en door o.a. Van Dissel met veel verve geponeerd. Op zichzelf begrijpelijk want ten aanzien van de verspreidingsweg van influenza was dat in 2020 al heel lang binnen de medische wetenschap blijkbaar de overtuiging.

Er was iets geks aan de hand

Ik had me nooit met het onderwerp van de verspreidingsweg van influenza bezig gehouden. Maar toen er in diverse landen grote Covid-19 uitbraken waren, begon ik me er wel in te verdiepen. Met name omdat er vrijwel direct op dagelijkse basis in die landen cijfers beschikbaar kwamen. Niet alleen landelijk, maar ook regionaal. Die data konden ook vrij gemakkelijk in spreadsheets worden binnengehaald en dat deed ik dan ook. O.a. uit Korea, de VS, Italië en Zweden.

Direct viel iets bijzonders op. De locaties waar de uitbraken waren tussen januari en begin maart 2020 bleken zich  allemaal te bevinden op plekken met vergelijkbare weersomstandigheden. Temperaturen doorgaans tussen 4 en 12 graden en weinig vocht in de lucht. Omstandigheden die in onze contreien er ook doorgaans zijn tijdens het griepseizoen dat ergens kan beginnen rond half november en kan eindigen in maart. In Italië was dat het meest duidelijk te zien. Noord-Italië kende grote uitbraken, maar in Napels en Rome gebeurde er toen amper wat. Ook in de VS was dat patroon trouwens te zien.

Geen goede verklaring

Via internet ging ik op zoek naar een mogelijke verklaring hiervoor. Niet zozeer voor Covid-19, maar wel voor influenza met de duidelijke griepseizoenen in gebieden boven de 30e breedtegraad. Het was fascinerend om te zien dat men daar geen goede verklaring voor had kunnen vinden. Want welke verklaring men ook gaf, het afwijkende patroon in (sub-)tropische gebieden kon daarmee niet verklaard worden. Als de verspreiding via grote druppels ging, waarom gebeurde dat dan anders in koudere gebieden dan in warmere gebieden? En waarom zou het bij ons dan ook niet in de zomer gebeuren als het in (sub-)tropische gebieden gebeurde met warme temperaturen?

Er was een klein aantal wetenschappers, die wel een verklaring boden, maar zij werden door de medische wetenschap genegeerd. Dat waren natuurkundigen, ingenieurs, zoals Linsey Marr, die aangaven dat de verspreidingspatronen die zij zagen bij influenza, beter verklaard konden worden als ervan uitgegaan werd dat het virus zich door de lucht verspreidde. Maar zij werden lang genegeerd. Bij de opkomst van Covid-19 kwam een steeds grotere groep wetenschappers (maar niet-medici) tot vergelijkbare conclusies over dit virus en zij richtten zich al begin april 2020 tot de WHO, waarbij hun informatie volledig werd genegeerd.

De grootte van een druppel

De kern van de bijdrage van die natuurkundigen omvatte iets dat mij direct overtuigde, dat zij wel de verklaring hadden voor de patronen die ik in de verspreidingsdata had gezien: “de grootte van een druppel”. Regelmatig hoorde je Van Dissel zeggen dat de grote druppels, die uit je mond of neus kwamen, de baan zouden hebben “van een kanonskogel”. Daarbij bedoelde hij dat ze in een boogje naar de grond zouden gaan. En als je maar op minstens 1,5 meter afstand bevond dan zou die “kanonskogel” jou niet kunnen raken.

Maar de natuurkundigen, zoals Prof. Jimenez, legden uit dat dit een veel te simpele beschrijving was van wat er met druppels gebeurt. Druppels die je mond of neus verlaten als je spreekt, niest of hoest, zijn er dan in allerlei maten. Die maten kunnen omschreven worden in micrometers of micron. Dat is een miljoenste deel van een meter of een duizendste deel van een millimeter. In deze studie wordt berekend hoeveel van die druppels in verschillende groottes je dan uitscheidt met belangwekkende plaatjes en uitkomsten. Belangrijk is daarbij te beseffen dat hele kleine druppels kunnen blijven zweven.

In wolken zijn de druppels doorgaans 20 à 30 micrometer en die blijven zweven. Druppels die een stuk groter zijn (meer dan 100 micrometer) zullen doorgaans wel naar de grond vallen. Maar er gebeurt nóg iets belangrijks mee, leren de natuurkundigen ons. Het water verdampt, de druppel wordt kleiner en onder een bepaalde grenswaarde en de juiste omstandigheden, blijft die druppel ook zweven.

Lagere waarde

De medici namen aan dat de grenswaarde voor een druppel om op de grond te vallen 5 micrometer was. Maar natuurkundigen meldden dat dit een veel te lage waarde was. Alleen op een planeet met een veel hogere zwaartekracht dan aarde is dat het geval.

Ik werd door een uitvinder uitgenodigd voor een experiment. Hij had een apparaat waarbij hij waterdruppeltjes kon maken van 20 micrometer. Hij richtte dat apparaat op mij en vroeg mij mijn handen op te houden. En dan steeds 1 meter naar achteren te gaan. Terwijl ik op geen enkel moment iets uit zijn apparaat zag komen (zo klein zijn die druppels blijkbaar) voelde ik zelfs op 10 meter nog dat mijn handen nat werden.

Kortom: die kleine druppels (aerosolen genaamd) kunnen onder bepaalde omstandigheden lang blijven hangen en zich over grote afstanden verspreiden. Die omstandigheden zijn weinig verdunning van de lucht (weinig ventilatie) en lage luchtvochtigheid (onder 45% relatieve luchtvochtigheid bij 20 graden kamertemperatuur).

Hoe komt het virus op de juiste plek?

Er was een tweede verdedigingslinie waar de medici op terugvielen. “Grote druppels bevatten veel meer virusdeeltjes dan kleine”. En “er is geen bewijs dat kleine druppels virus bevatten dat zich nog kan vermenigvuldigen”. Het Covid-19 virus is 0,5 micron groot. In principe zou een grote druppel veel meer virus kunnen bevatten dan een kleine druppel. Maar de grote vraag is dan echter wel, op welke manier kan het virus op een plek terecht komen waar het schade kan aanrichten bij de ontvangende partij?

In oktober 2020 stond er een geweldig interview met Prof. Bouma over  verschillende soorten virussen. Virussen, die zich via voedsel verspreiden en dan vanuit je maag/darmen de aanval openen. Virussen, die door beschadigingen, lichaamssappen, bloedtransfusies je lichaam binnendringen (denk aan het HIV-virus) en virussen die door de lucht je ademhalingsorganen binnen komen. En influenza en Covid-19 zijn van de laatste categorie.

Ik kwam meerdere dierenexperimenten tegen met influenza (en later ook met Covid-19) waarbij dieren elkaar besmetten, zonder dat het gebeurd had kunnen zijn via contact binnen anderhalve meter. Blijkbaar treft een hele kleine druppel met een beperkt aantal virusdeeltjes, die in je longen terechtkomt, een veel gunstiger situatie aan om zich te vermenigvuldigen dan een veel grotere druppel met veel meer virusdeeltjes. 

ls die grote druppel met een boog op de grond valt, hoe komt die druppel dan terecht in je neus?  Maar zelfs als die in je neus terecht komt, zijn de natuurlijke beschermingsmogelijkheden van het lichaam daar niet veel groter dan als het virus direct in de longen terecht komt.

Het eureka-moment

Maar voor mij kwam de finale overtuiging uit een vaak genoemd cruciaal handboek uit 1955 van W.F. Wells over de verspreiding van ziektes door de lucht. Besef dat WHO, RIVM en de rest van de medische wereld dat handboek als basis gaven voor de afstandsregel. Half november 2020 stond er in het staatsblad het regeringsbesluit over de veilige afstand.  Ja echt, dat is er geweest met daarin slechts drie korte artikelen, waarvan dit het eerste artikel was.

En bij de onderbouwing van dit regeringsbesluit, ondertekend door de Koning,  stond expliciet dat boek van Wells.

Het was niet zo makkelijk om aan dat boek te komen. (En het is echt geweldig, zeker als je beseft dat het boek uit 1955 stamt, en de studies gaan over de eerste helft van de 20e eeuw). De pfd van dat boek kunt u dus in onze bibliotheek aantreffen.  Nu doet Wells inderdaad in dat boek verslag van zijn experimenten om te zien hoever een druppel kan vallen.  En bij grotere druppels beschrijft hij hoever die kunnen gaan voordat ze verdampen.

Maar als je het boek verder leest dan constateert hij op verschillende plekken dat het inademen van hele kleine deeltjes tot veel grotere gevolgen leidt dan als het grote deeltjes betreft die het lichaam via de neus binnendringen. Dit betreft zowel bacteriën die binnenkomen (zoals tuberculose) als virussen (zoals mazelen en influenza). Iets wat al degenen die naar dat boek van Wells verwijzen blijkbaar niet weten/ is ontgaan.

Tuberculose

Hieronder twee fragmenten van dat boek, waarmee ik dit eerste deel afsluit. Het eerste fragment betreft de vergelijking tussen de mate waarin Tuberculose (een bacterie) doordrong tot de longen van de proefdieren. Als het aerosolen betrof dan was er sprake van een veel grotere mate van infectie dan als het in de neus werd ingebracht in veel grotere druppels. Op pagina 370 van dat boek staan de getalsmatige verschillen tussen de twee groepen van 33 dieren en die zijn inderdaad “astonishing” hoog.

In het boek staat vermeld dat een vergelijkbaar effect werd bereikt met influenza. En ook hier vind je de constatering van Wells dat de verspreiding door de lucht een veel grotere impact had dan verspreiding op een andere manier. (Mazelen en waterpokken worden verspreid via een virus)

En daarmee was er al overtuigend bewijs van het feit dat het inademen van aerosolen met virussen een veel grotere impact heeft dan de verspreiding via grotere druppels door de neus. Maar dat is men sinds dat handboek van Wells uit 1955 blijkbaar vergeten. Want ook nog in 2020 werd gesteld (en zelfs in een Koninklijk Besluit vastgelegd) dat het virus zich via grotere druppels verspreidde en 1,5 meter de veilige afstand was.

Morgen het vervolg van dit onderwerp.  

Lessons learned?: Inleiding
Lessons learned?: De verspreiding vindt vrijwel uitsluitend plaats via de lucht

Lessons learned?: Het enorme belang van de virale doses

Steun onze site voor o.a. ook dit soort artikelen met af en toe een kleine donatie. Klik hier. 

Volg Maurice de Hond op Twitter | Facebook | LinkedIn | YouTube.