当2020年春节变成一场抗击新型冠状病毒的全民战争，“人自为战”的最基本、最廉价、最有效武器，大约莫过于口罩了。
新型冠状病毒一个主要传播途径，是病人的飞沫。你知道飞沫的来源吗？
飞沫传播疾病示意图
是的，咳嗽，这种呼吸道的保护性反射，把肺中的空气压缩为1米多长的喷射流。携带着3000多个细小液滴，以每秒20多米的速度冲开声门，脱口而出。
喷嚏甚至更糟糕，这是一个几乎调动了上半身众多肌群的爆发性痉挛，连极其衰弱的人也能打出强大的喷嚏，每次将40000个细小的液滴，以超过12级飓风的速度猛烈喷涌。
飞沫的直径一般小于100微米，并不都按照抛物线落到地面，在封闭环境中会成为一种“气溶胶”，或者叫“气体云”。携带着数以亿计的病毒在空气中悬浮、飘散、游荡，远达10余米，长达数小时。
除此之外，甚至从高声喧哗到日常呼吸，都能产生大大小小的飞沫。而人类的呼吸道上皮细胞，恰恰是新型冠状病毒入侵的重要门户。于是疫情就野火般的蔓延了。
如何为我们不设防的呼吸道站岗放哨？如何切断新型冠状病毒传播链路？今年春节的热搜关键词是“口罩”，集中显示了全社会共同的焦虑和急切的呼唤。
市场上的口罩可谓琳琅满目，五花八门。防风保暖的棉布口罩，清洁作业的纸质口罩，吸附有机气体的活性炭口罩，还有自家制作的杂色口罩，应该说，在紧急情况下，哪一种口罩也“聊胜于无”，但却并非都是预防疫情的合格之选。让我们把目光投向两款主流口罩吧。
N95，这是2003抗击非典后一战成名的口罩王牌，由聚氨酯和聚丙烯为基材的多层无纺布制成。N代表非油性颗粒物，譬如炒菜的油烟就不在防护之列。95则代表过滤0.3微米颗粒物效率不低于95%。这里有必要审视一下0.3微米的特殊意义，根据美国明升体育app家朗缪尔为曼哈顿工程设计防辐射尘埃过滤器时的发现，0.3微米是最难过滤、穿透力最强的微粒尺寸，小于0.3微米的颗粒物反而会因质量太轻、惯性力太弱而偏离空气流线，以近乎布朗运动方式扩散，从而更容易被吸附和捕获。
过滤的机制：扩散、拦截、惯性碰撞、静电吸引
新型冠状病毒的平均直径为0.1微米，正好在N95口罩“关照”之下。何况病毒并非在空气中孤零零地“裸奔”，它们是“搭乘”着患者的飞沫四处旅行的。而最小的飞沫直径也有1-5微米，因此N95口罩就更能成功的“御敌于国门之外”。
N95口罩看上去如此简单，却要求正确规范的佩戴方法。无论是碗形、鸭嘴型外观，先用清洁的手将它扣在口鼻上，依次把下面和上面的橡皮筋拉伸，套在脖子和头部。接着用两手的食指从内到外按压铝制鼻夹，使它和脸部起伏一致，并精细调整边缘，让口罩和脸部严丝合缝，达到无泄露的气密状态。当我们呼吸和说话时，能看到口罩相应的微小起伏，就表明佩戴正确无误了。对于暴露在病毒环境下，和患者密切接触的医护人员来说，N95口罩是久经考验的“忠诚卫士”。
但必须做一个重要提醒，N95口罩虽然高效可靠，却并非所有人在所有时刻都适合佩戴。这里不妨从呼吸的原理说起。
人体的呼吸机制
当我们的横膈膜收缩并下移，我们的肋间肌收缩并将肋骨上抬，共同带来胸腔的扩张。根据波义尔原理，肺部的气压降低到大气压以下，外部空气便会涌进肺中，于是吸气发生；反之，当横膈肌和肋间肌松弛后，我们的肺组织便会靠着弹性恢复到原来的尺寸，“被动”地将肺内的空气“呼出”。如此循环往复，确保氧气和二氧化碳的交换。
口罩作为呼吸通道上的物理性屏障，必然带来呼吸阻力增加。研究表明，佩戴N95口罩时，吸气和呼气的阻力分别增加26％和22％。这就意味着我们很难“呼吸自如”了，而需要“更努力的呼吸”，才能维持正常的压力梯度和空气流量。数据显示，连续佩戴N95口罩4小时后，空气交换量减少37％。二氧化碳分压增高，血氧饱和度降低，还能引起疲劳、头晕、头疼和热应激，在体力活动的情况下更容易造成呼吸困难。因此对于心肺功能较弱的人，选择佩戴N95口罩时不可不慎。
N95口罩呼吸
我们看到有一款N95口罩带有气窗，这是对呼出空气不加过滤直接排放的“后门”。如果单从预防雾霾和粉尘考虑，不失为呼吸减负的巧妙设计，但在疫情防控中，这种让病毒“只出不进”的口罩就难免遭人白眼了。
现在我们要说说另一款“主力口罩”，那便是成本低、舒适性强、普及程度高的外科口罩。它由三层无纺布组成，从外到内分别是防水层、过滤层、吸水层。虽然没有达到N95的防护标准，但对飞沫和微小颗粒物仍然有很好的阻隔和过滤作用。诚然，外科口罩和脸部的吻合相对比较宽松，空气会顺着阻力最小的缝隙进入呼吸道，但那些飞沫是很难转弯的，它们会在各个拐点搁浅和抛锚，留在口罩纤维和脸部皮肤上。因此对于公共场所的日常防御，外科口罩应该足够了。再说，除了呼吸顺畅，廉价轻便的好处外，我们还应该把N95口罩留给真正需要它的人。
外科口罩由三层构成
正确的佩戴，是外科口罩发挥效能的关键。洗净双手，捏住左右系带挂在耳上，让口罩深色一面朝外，带有铝条鼻夹的一边朝上，切勿内外反置和上下颠倒。用两手食指将鼻夹按压到位，拉伸底部盖住下巴，半张脸就在口罩的防护之中了。有效阻止我们的手无意间触摸脸部造成污染，也是口罩的重要功能。
随着我们的呼吸，大量尘埃、飞沫和微生物会附着与嵌合在纤维中，口罩就成了藏污纳垢之所，因此必须及时更换。手术口罩一般使用时间为4小时，然后弃旧易新。换下的口罩切忌随手乱丢，应喷洒酒精消毒后再投进垃圾袋。
几乎任何一种防疫指南都不提倡口罩的重复使用，但在资源十分紧缺的情况下，普通人的居家生活中“出门打个转”，就要扔一个口罩，也未免弃之可惜和难以为继。因此，在日常环境下使用时间较短而未曾污损的口罩，应该允许重复使用，最好经过日晒、臭氧或紫外线消毒。
2020年春天注定是一段难忘的岁月，也许我们的安危之间，只隔着一张口罩。在全民抗击新型冠状病毒的慷慨悲歌中，雪片般的口罩，也昭示了每个人的义务和责任。
口罩无疑会在更久远的时空里伴随我们，并将进入我们的文化。
参考资料：
* Bacteria in Your Coughs and Sneezes can Stay Alive in the Air for up to 45 Minutes——by Jacinta Bowler
* Factors involved in the aerosol transmission of infection and control of ventilation in healthcare premises——by Julian W Tang, Yongshang Li,
* What is droplet transmission——drgreene
* Droplets from coughs and sneezes travel farther than you think——by Honor Whiteman ，medicalnewstoday
* The Mechanics of Breathing——by cliffsnotes
* Breathing，The Mechanics of Human Breathing
——courses.lumenlearning
*Do N95 respirators provide 95% protection level against airborne viruses, and how adequate are surgical masks——by Ba?azy A1, Toivola M, Adhikari A, Sivasubramani SK, Reponen T, Grinshpun SA
* FDA Regulation of Surgical Masks and Respirators Surgiicall Respiirators——by Chiu S. Lin, Ph.D
* Objective Assessment of Increase in Breathing Resistance of N95 Respirators on Human Subjects——Heow Pueh Lee, De Yun Wang
* Technical Specification Sheet——by 3M Science Applied to life
* What is PM0.3 and Why is It Important——Smart airfilters
* Pandemic Planning——U.S. Department of Health and Human Services
* How to choose mask to prevent new pneumonia——jqknews
* Can wearing a face mask protect you from the new coronavirus——by Laura Geggel Associate Editor
* Coronavirus masks: Do they do any good——by Scottie Andrew, CNN
* Introduction to HEPA Filters——achooallergy
* Wait, kids & people with breathing problems should NOT wear N95 masks——by Brandon Mercer and Alyssa Pereira
* The History of Hepa Filters——apcfilters
* HEPA Filter Technology——usairpurifiers
* Effects of long-duration wearing of N95 respirator and surgical facemask: a pilot study——by Jian Hua Zhu,1 Shu Jin Lee,2 De Yun Wang,3 HeowPueh Lee1
* Evaluation of N95 Respirator Use with a Surgical Mask Cover: Effects on Breathing Resistance and Inhaled Carbon Dioxide——by Jeffrey Bryon Powell
* Can wearing masks stop the spread of viruses——by Related Topics
特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，须保留本网站注明的“来源”，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，请与我们接洽。
