Как школы могут помочь снизить воздействие COVID-19

Профилактика COVID-19 во время возвращения в школу требует продуманных стратегий для обеспечения безопасной учебной среды. Администраторы и преподаватели школьных округов, открытых для очного обучения, должны пересмотреть свои ресурсы, инфраструктуру и штатное расписание, чтобы обеспечить наилучшие условия для обучения (1).

COVID-19 требует, чтобы сообщества и правительства определили правильный баланс между виртуальным и очным обучением, реализовали государственную политику, которая поможет сохранить школы открытыми, и внедрили протоколы безопасности COVID-19 в групповой среде.

Студенты и преподаватели сталкиваются с потенциальными школьными рисками COVID-19

Все учителя, родители, преподаватели и студенты, особенно невакцинированные, подвергаются повышенному риску заражения COVID-19 в любом общественном месте, включая школы.

Молодые люди подвержены риску заражения COVID-19 и возникновения серьезных проблем со здоровьем, в том числе (2):

• затрудненное дыхание
• острый респираторный дистресс-синдром
• дисфункция мультиорганной системы
• в редких случаях - смерть

У детей с сопутствующими легочными или иммунокомпрометирующими заболеваниями симптомы могут быть более серьезными, чем у других детей.

Кроме того, в небелых общинах смертельных случаев гораздо больше, чем в белых. В отчете Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) за 2020 год определено, что в период с 12 февраля по 31 июля латиноамериканцы, чернокожие и американские индейцы/коренные жители Аляски составили 78 процентов американских детей, умерших от COVID-19 и связанных с ним осложнений (3).

Однако у детей и подростков риск серьезно заболеть ниже, чем у представителей других возрастных групп.

Исследование 2020 года, опубликованное в журнале Nature Medicine показало, что вероятность заражения COVID-19 у детей и подростков в возрасте до 20 лет примерно в два раза ниже, чем у людей старше 20 лет. Клинические симптомы могут проявиться в среднем в 21 проценте случаев у людей в возрасте от 10 до 19 лет, в то время как у людей старше 70 лет - в 69 процентах случаев (4).

Однако даже при меньшем количестве случаев заражения среди детей, чем среди взрослых, вспышки COVID-19 были связаны с детскими учреждениями и школами, где дети передавали вирус друг другу, взрослым и тем, кто за ними ухаживал (5) (6). Точная роль детей в передаче вируса до конца не выяснена, но есть данные, что подростки могут передавать вирус так же легко, как и взрослые.

Кроме того, невакцинированные учителя и сотрудники подвергаются серьезному риску для здоровья, просто приходя на работу. Каждый четвертый учитель или преподаватель, или почти 1,5 миллиона взрослых, подвержены повышенному риску серьезно заболеть COVID-19 из-за уже имеющегося заболевания, согласно краткому отчету Kaiser Family Foundation за 2020 год (7).

Плохое качество воздуха способствует ухудшению здоровья

Правильная вентиляция школьных зданий сама по себе не предотвратит распространение COVID-19. Чистый воздух и борьба с источником инфекции в сочетании с улучшенной вентиляцией могут помочь уменьшить распространение вирусов и бактерий (8).

COVID-19 может распространяться при прикосновении к зараженным людям, поверхностям и предметам (9). Он также может распространяться капельным путем. Меры по контролю за источником инфекции, такие как ношение масокношение масок, пребывание дома во время болезни и социальное дистанцирование непосредственно помогают уменьшить передачу крупных капель, ограничивая контакт человека с человеком, как правило, в пределах шести футов друг от друга.

Еще один способ передачи - воздушно-капельный. Гораздо более мелкие респираторные капли могут оставлять инфекционные вирусные частицы в воздухе в течение нескольких часов и перемещаться на большие расстояния с помощью воздушных потоков (10).

Вентиляция перемещает воздух, а вместе с ним и аэрозольные, мелкие капли инфекционных частиц по зданию. Однако высококачественная фильтрация воздуха, такая как технология HyperHEPA, может задерживать загрязняющие частицы, вирусы и бактерии. Очистка воздуха с помощью фильтрации может помочь снизить риск заболевания COVID-19, улавливая частицы размером 0,003 микрона и снижая их концентрацию в воздухе.

Естественная вентиляция, например, открывание окон или проведение занятий в палатках на открытом воздухе, может помочь в борьбе с аэрозолями, но в большинстве зимних климатических условий это нецелесообразно. И с высококачественная фильтрация воздухамеханическая вентиляция не должна превышать требования строительных норм и правил, что позволяет поддерживать более высокий уровень энергоэффективности.

Кроме того, когда школы выбирают высококачественную фильтрацию воздуха, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) не должны работать 100 % времени, что еще больше снижает потребление энергии. Еще одним преимуществом технологии HyperHEPA является низкий перепад давления, что позволяет заменять фильтры только один раз в год (при среднем рабочем цикле 50 %) благодаря высокоэффективному фильтрующему материалу.

Центры по контролю и профилактике заболеваний США предлагают рекомендации по использованию вентиляции в школах и детских учреждениях (11). В рекомендациях подчеркивается, что повышение уровня фильтрации воздуха без существенного снижения воздушного потока является важным компонентом, помогающим поддерживать здоровую окружающую среду.

Хотя улучшение вентиляции может помочь уменьшить передачу COVID-19, наружный воздушный поток также может принести в школу загрязняющие вещества и аллергены, находящиеся в воздухе.

Существует множество других источников загрязняющих веществ в школах, включая:

• чистящие средства
• герметичные новые школы с недостаточной вентиляцией
• выделение химических веществ, таких как формальдегид
• загрязнение свинцом, асбестом и радоном в старых школах
• плесень
• загрязнение твердыми частицами, такими как PM2.5 и PM10

Ряд исследований показал, что высокий уровень содержания твердых частиц в окружающей среде ассоциируется с усилением симптомов COVID-19(12) (13) (14).

Исследование, проведенное в Science Advances показало, что при увеличении содержания PM2.5 на 1 микрограмм на кубический метр (𝜇g/m3) риск развития тяжелых или смертельных симптомов COVID-19 возрастает на 8%.

Позднее те же исследователи обновили результаты своего исследования и установили, что долгосрочное воздействие PM2.5 связано с более высокими показателями смертности от COVID-19 в округах США.

Еще одно исследование, проведенное в Science of the Total Environment показало, что твердые частицы напрямую связаны с новыми случаями заболевания COVID-19 в Милане, Италия.

PM2.5, или мелкие твердые частицы, имеют диаметр 2,5 микрона или меньше. Он считается опасным как для детей, так и для взрослых, поскольку PM2.5 может проникать в легкие через дыхательные пути и попадать в кровь (15).Компоненты PM2.5 включают:

• пыль
• сажа
• грязь
• дым
• соль
• кислоты
• металлы

Исследование 2019 года, опубликованное в журнале BMC Public Health в котором гриппоподобные заболевания связываются с PM2.5, а респираторные заболевания уже давно ассоциируются с воздействием этого загрязнителя (16).

В исследовании 2010 года дети в шести городских общинах Франции изучались в течение трех лет, чтобы определить долгосрочное воздействие загрязнения воздуха на здоровье (17).Результаты, опубликованные в журнале Европейском респираторном журналеРезультаты исследования, опубликованные в European Respiratory Journal, выявили ряд проблем со здоровьем, связанных с воздействием PM10, PM2.5 и газовых загрязнителей, таких как:

• астма
• экзема
• пожизненный аллергический ринит
• чувствительность к пыльце

Загрязнение воздуха может даже навредить способности детей к обучению. Исследование 2015 года, опубликованное в журнале Население и окружающая среда показало, что даже при учете других факторов, студенты, подвергающиеся воздействию загрязняющих веществ, связанных с дорожным движением, имеют более низкий средний балл (18).

Как чистый воздух может помочь снизить воздействие COVID-19 в школах

Тщательно и эффективно очистка воздуха в помещениях школ может помочь снизить воздействие вирусов и COVID-19.

Частицы COVID-19 в воздухе обычно составляют 0,06-0,14 микрона (19). Высокоэффективные воздухоочистители, такие как CleanZone SL и воздушные фильтры NanoMax, способны улавливать частицы размером 0,003 микрона.

Для школ с очным обучением важной задачей является очистка воздуха с помощью систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Такие фильтры, как фильтр IQAir NanoMax, удаляют крупные частицы PM10 (< 10 мкм), мелкие частицы PM2.5 (< 2,5 мкм) и сверхмелкие частицы (< 0,1 мкм).

Фильтры NanoMax улавливают до 90 процентов частиц размером до 0,003 микрона, включая вирусы, бактерии, аллергены и загрязнители воздуха. Фильтры NanoMax могут использоваться практически в любой школьной системе ОВКВ и разрабатываться в соответствии с точными требованиями вашей школы.

На сайте Очиститель воздуха CleanZone SL удаляет 95 процентов всех частиц размером 0,003 микрона и более.

Преимущества CleanZone SL включают:

• способность фильтровать ультратонкие частицы диаметром до 0,003 микрона, включая вирусы
• очищает весь воздух в помещении площадью 1 000 кв. футов раз в 15 минут
• вирусы и бактерии фильтруются через фильтр HyperHEPA четыре раза в час

Преподаватели и администраторы могут активно следить за качеством воздуха в помещении и на улице с помощью мониторов качества воздуха AirVisual Series. Эти мониторы могут обнаруживать загрязняющие вещества PM2.5, прогнозировать качество воздуха на ближайшие 72 часа и оповещать администраторов, если качество воздуха падает ниже установленных пользователем стандартов.

Школы также могут воспользоваться программой Школы чистого воздуха IQAir для снижения уровня заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем. Компания Air Quality Experts предоставляет услуги по установке систем очистки воздуха и решения, разработанные с учетом потребностей отдельных школ.

Рекомендуемые подходы для борьбы с COVID-19 в школах

Помимо контроля источников, вентиляции и очистки воздуха, существует множество школьных правил, рекомендуемых экспертами в области здравоохранения.

CDC и Агентство общественного здравоохранения Канады рекомендуют несколько стратегий для снижения распространения COVID-19 в школах с очным обучением, в том числе (20) (21) (22):

• меньшие размеры классов
• сочетание виртуального и очного обучения, в зависимости от особенностей ученика
• объединение студентов в небольшие социальные группы, или когорты
• группы студентов и их преподавателей, избегающие контактов с другими группами
• предоставление салфеток и бесконтактных мусорных ведер
• использование чередующихся и ступенчатых расписаний
• предметы и еда никогда не делятся между учениками и учителями
• все в школе должны носить маски и соблюдать социальную дистанцию
• предоставление дезинфицирующего средства для рук, в том числе на кассе во время обеда
• регулярное мытье рук и прикрывание кашля и чихания
• избегать любых вариантов самостоятельного приготовления еды и напитков
• увеличение барьеров и перегородок на столах, в офисах и на прилавках, где это возможно
• все люди с симптомами COVID-19 должны оставаться дома

Вакцинированные учителя и сотрудники должны следовать дополнительным рекомендациям CDC, в том числе (23):

• носить маски при общении с невакцинированными людьми и в общественных местах
• сохранять социальную дистанцию с невакцинированными людьми и в общественных местах
• пройти тестирование при наличии симптомов COVID-19

В то время как в школах все должны носить маски, некоторые маски защищают лучше, чем другие. К числу масок, которые можно носить, относятся:

• Шарфы и тканевые маски: один защитный слой, который блокирует крупные капли
• хирургические маски: одноразовый предмет с двумя защитными слоями
• КН95 / респираторы N95 / FFP2: несколько защитных слоев, которые помогают блокировать крупные, мелкие и ультрамелкие капли

Места общего пользования, которые используются совместно группами, например игровые площадки и столовые, должны быть по возможности закрыты. Например, ученики должны есть в классах или на открытом воздухе, а не в столовых. Если такой возможности нет, то использование мест общего пользования должно быть разнесено по группам, а все предметы, находящиеся там, должны быть очищены и продезинфицированы между посещениями групп.

Планировка классной комнаты может быть сложной задачей, но это еще одна важная стратегия. По возможности все места для сидения должны находиться на расстоянии шести футов друг от друга. Парты или столы должны быть обращены в одну сторону.

Ограничения как на виртуальное обучение, так и на очные занятия побудили некоторые школьные системы нанять больше учителей. В октябре 2020 года Онтарио выделил 35 миллионов долларов на наем дополнительных учителей для Оттава, Пиль, Торонто, Северный Йорк, и Восточный Йорк(24).Учителя были наняты для поддержки виртуального обучения и физического отдаления учеников для очных занятий. Провинция также наняла больше школьных медсестер и уборщиц, чтобы повысить уровень уборки.

Национальная политика в отношении виртуальных и очных классов

В соответствии с политикой штатов, провинций и федеральных властей, местные сообщества сами решают, какое сочетание виртуального и очного обучения будет для них оптимальным. Глобального консенсуса относительно того, когда и где следует внедрять виртуальное или очное обучение, пока нет.

Преимущества очного обучения

Хотя некоторые правительства заявили, что сохранение или возобновление работы школ является для них приоритетом, может быть непросто найти баланс между проблемами здоровья и безопасности и преимуществами очного обучения (25).

Хотя закрытие школ устраняет источник риска COVID-19 для преподавателей, родителей и учащихся, виртуальное обучение и закрытие школ оказывают негативное воздействие на детей и их сообщества. У очного обучения есть преимущества для общества и учащихся, например (26) (27):

• доступ к питанию
• социальные услуги и предотвращение насилия в отношении детей
• развитие навыков социализации
• психологическое благополучие за счет снижения уровня изоляции
• позволяет родителям вернуться к работе и избежать дополнительных расходов на уход за детьми
• лучшая эргономика
• наилучшие условия для обучения

Кроме того, некоторым учащимся с физическими недостатками или ограниченными возможностями в обучении могут быть полезнее очные стратегии обучения, чем виртуальные классы, особенно если виртуальные школы в школьной системе создают проблемы с доступностью (28).

Вывод

Круглый год в школах и за их пределами дети испытывают проблемы со здоровьем - от физических проблем, таких как загрязнение окружающей среды, астма и аллергия, до изоляции и трудностей с доступом к обучению для виртуальных учеников.

COVID-19 представляет собой дополнительную проблему для невакцинированных студентов и преподавателей в дополнение к существующим проблемам. Долгосрочная эффективность вакцин, включая их эффективность против новых вариантов COVID-19, еще не определена. Пока не будет достигнут стадный иммунитет, даже после вакцинации следует соблюдать дополнительные меры предосторожности.

Когда школы вновь откроются или останутся открытыми во время эпидемии COVID-19, администраторы должны будут сосредоточиться на обеспечении контроля над источниками инфекции с помощью масок и социального дистанцирования, а также на разработке стратегий очистки воздуха для контроля загрязняющих веществ и микроорганизмов в окружающей среде.

Выполнение рекомендованных чиновниками здравоохранения процедур - контроль над источником инфекции - может снизить риск заражения в школах. Очистка воздуха также поможет обезопасить учащихся и преподавателей от вредных загрязняющих веществ и переносимых по воздуху бактерий, вирусов и грибковых спор.