मास्कचा इतिहास आणि त्याच्या वापरामागील विज्ञान

कोव्हिड-19 रोग ज्या नवीन कोरोनाविषाणूमुळे होतो, त्यापासून संरक्षण मिळण्यासाठी सर्वांना परवडण्याजोगे साधन मास्कच्या रूपाने शब्दश: आपल्या तोंडासमोर आहे. मास्क वापरण्यामागे आपल्याजवळ अतिशय चांगले कारण आहे - या रोगाच्या वाहक व्यक्तींपासून (बाधित तसेच लक्षणरहित व्यक्ती) ज्यांना संसर्ग होऊ शकेल अशा व्यक्तींची संख्या, आणि संसर्ग पसरण्याची संभाव्यता, दोन्ही, मास्क वापरल्याने कमी होतात. मास्कची रचना अशी केलेली असते की नाकावाटे आणि तोंडावाटे बाहेर पडणारे तुषार (एरोसॉल) मोठ्या प्रमाणात हवेत पसरण्यापासून रोखले जातात. केवळ खोकल्यावाटे एकावेळी साधारणपणे ३००० तुषार बाहेर फेकले जातात आणि आपण फक्त ‘मास्क वापरा’ असे म्हणतो, तेव्हाही  आपल्या तोंडावाटे हजारो तुषार बाहेर पडत असतात.

मास्कचे बरेच प्रकार असतात. उदाहरणार्थ, N95 प्रकारचे मास्क ०.३ मायक्रॉन (एक मायक्रॉन = एक मीटरचा दहा लाखावा भाग, १/१००० मिलिमीटर) आकाराचे कण ९५% प्रभावीपणे गाळू शकतात, तर शस्त्रक्रियेसाठी वापरण्यात येणारे मास्क (सर्जिकल मास्क) तेवढ्याच आकाराचे कण ७५–८०% प्रभावीपणे गाळू शकतात (ऑपरेशन थिएटर निर्जंतुक आणि धूळविरहित असल्याने हे चालू शकते). सर्वच प्रकारचे मास्क विषाणूंपासून पूर्णपणे संरक्षण देऊ शकत नसले, तरी मास्कमुळे शरीरात प्रवेश करणाऱ्या विषाणूंची संख्या कमी झाल्याने प्रतिकार संस्थेला (सामान्य भाषेत तिला ‘रोगप्रतिकारशक्ती’ असेही म्हणतात) मदतच होते.

तुषारवेष्टित विषाणू मास्कद्वारे अडले जाण्यात तुषार-केंद्रांचा (खोकल्यातून तुषार बाहेर पडल्यानंतर वाळले की त्यांचे लहान रोगकारक कणांत रूपांतर होते, त्यांनाच तुषार केंद्र म्हणतात) आकार आणि वजन या बाबी महत्त्वाच्या असतात. तुषार-केंद्रातील विषाणू वाहून नेणारे द्रवरूप कण हवेत कित्येक तास तरंगत राहू शकतात. ही तुषार-केंद्रे सामान्यपणे ५ मायक्रॉनपेक्षा लहान – म्हणजे मनुष्याच्या केसांच्या जाडीपेक्षा २० पट लहान – असतात. हलके तुषार हवेबरोबर वाहत जात श्वासाद्वारे निरोगी व्यक्तीच्या श्वसन संस्थेमध्ये प्रवेश करू शकतात, याउलट जड तुषार मात्र गुरुत्वाकर्षणामुळे जमिनीवर किंवा एखाद्या पृष्ठभागावर पडतात. परिणामी, हलके तुषार हवेवाटे पसरणाऱ्या रोगांसाठी वाहक म्हणून काम करू शकतात. बोलणे, श्वासोच्छ्वास, खोकणे इत्यादी नैसर्गिक क्रियांमधून निर्माण झालेले हे तुषार वाळतात तेव्हा त्यांच्या तुषारकेंद्रांमधून विषाणूंचा प्रसार होतो. 

नवीन कोरोनाविषाणूच्या प्रसाराचा मुख्य मार्ग म्हणजे कोविड-19 बाधित लक्षणपूर्व तसेच लक्षणरहित व्यक्तींच्या श्वसनमार्गातील तुषार. जरी विषाणूमिश्रित तुषार तीन तासापर्यंत हवेत तरंगत राहतात असे काही काळापूर्वीपर्यंत समजले जात असले, तरी एका नव्या अभ्यासातून तुषारांमधील विषाणू सोळा तासापर्यंत सक्रिय राहू शकतात, असे सूचित झालेले आहे.  

विषाणूंचा प्रसार रोखण्याचे आणखी काही उपाय म्हणजे दोन व्यक्तींमध्ये शारीरिक अंतर राखणे आणि बाधित व्यक्तींचा मागोवा घेणे. सार्वजनिक ठिकाणी वावरताना मास्क वापरल्याने एकमेकांच्या संपर्कातून होणाऱ्या संसर्गाच्या घटना प्रभावीपणे रोखता येतात, हे आता सिद्‌ध झाले आहे. लोकांनी मास्क बांधण्याची कृती एखाद्या सवयीप्रमाणे अंगात भिनवली, तर आपल्याला या रोगाचा संसर्ग रोखता येऊ शकतो.

श्वसनमार्गे होणारा संसर्ग टाळण्यासाठी श्वसनमार्गाचे संरक्षण

युनिव्हर्सिटी ऑफ सॅनफ्रान्सिस्को मधील जेरेमी होवार्ड यांच्या मार्गदर्शनाखाली, तेथील वैज्ञानिकांनी कोविड-19 रोगप्रसाराचे एक गणितीय प्रारूप सुचविले आहे. त्यांच्या प्रारूपानुसार मास्क बांधल्याने होणाऱ्या फायद्याचा अंदाज बांधता येतो. यात तीन बाबींचा विचार केला जातो: विषाणूपासून संरक्षण देण्यासाठीची मास्कची कार्यक्षमता, नियमितपणे मास्क वापरणाऱ्या व्यक्तींचे प्रमाण, आणि विषाणूच्या प्रसाराचा वेग. हे प्रारूप असे सुचविते की बहुतांशी लोकांनी सार्वजनिक ठिकाणी मास्क वापरला तर विषाणूच्या प्रसाराचा वेग सर्वांत कमी असेल, ज्यामुळे रोगाचा प्रसार हळूहळू कमी होत जाऊन शेवटी थांबेल. अगदी घरगुती बनावटीच्या मास्कचा वापर केला तरी त्याद्वारे विषाणूचा प्रत्येक कण रोखता येईलच, असे नाही. पण मास्क बांधल्याने रोगाच्या प्रसाराचा वेग नक्कीच मंदावेल.

जसे लक्षणरहित व्यक्ती, संसर्गजन्य वाहक या रोगाचा संसर्ग मोठ्या प्रमाणात वाढण्यात हातभार लावतात, तसेच अशा परिस्थितीत संसर्गाला त्याच्या उगमापाशीच रोखण्याचे प्रभावी काम मास्क करतात. म्हणूनच, ‘सर्वांनी मास्क वापरणे’ हा रोगाचा प्रसार रोखण्यासाठी सर्वांत प्रभावी उपाय ठरू शकतो.

२०१५ साली भारतातील वैज्ञानिकांच्या एका गटाने खोकल्यावाटे आणि शिंकेवाटे हवेत पसरणाऱ्या कणांचा वायुगतिक सदृश्यकृती तंत्र (एरोडायनामिक सिम्युलेशन्स टेक्निक) वापरून अभ्यास केला. या अभ्यासाचे नेतृत्व गुरुस्वामी कुमारस्वामी (आयआयटी बॉम्बे), प्रेम आंद्रादे (ॲन्सिस सॉफ्टवेअर) आणि पंकज दोशी (फायझर) यांनी केले. या संशोधकांना असे आढळून आले की खोकल्यावाटे किंवा शिंकेवाटे बाहेर पडणाऱ्या मोठ्या आकाराच्या तुषारांना मास्कद्वारे रोखता येते. त्यांच्या मते, जे लहान तुषार एरवी दोन मीटर अंतरापर्यंत लांब गेले असते, ते मास्क बांधल्याने ३० सेंमी. इतक्या अंतरच (साधारणपणे एक फूट) पोहोचतात. तसेच दोन व्यक्तींमधील शारीरिक अंतर किमान दोन मीटर राखल्यास मोठ्या प्रमाणावर फायदा होतो, कारण मास्कमधून चुकून बाहेर पडलेले विषाणूदेखील दीड मीटर अंतरापलीकडे पोहोचू शकत नाहीत. 

केंब्रिज युनिव्हर्सिटीने २०१३ साली एन्फ्लुएन्झाच्या साथीच्या दरम्यान एक अभ्यास केला. या अभ्यासात, घरातील वेगवेगळे साहित्य वापरून बनविलेले घरगुती मास्क आणि सर्जिकल मास्क यांच्यापैकी कोणते मास्क अधिक प्रभावी असतात, याची तुलना केली. यातून, सर्व मास्कमुळे स्वयंसेवकांच्या नाकातोंडावाटे हवेत सोडल्या गेलेल्या सूक्ष्मजीवांची संख्या काही प्रमाणात तरी कमी झाल्याचे आढळले. तसेच सफाईच्या टॉवेलांपासून किंवा कॉटनमिश्रित टी-शर्टच्या कापडापासून बनविलेले मास्क लहान कणांना अडकवून ठेवण्यात परिणामकारक ठरतात (त्यांनी अनुक्रमे ८३% व ७७% कण थांबविल्याचे आढळले), असेही दिसून आले. 

बाधित व्यक्तीने वापरलेले कापडी मास्क जरी आरोग्यसेवेतील कर्मचारीवर्गाकरिता खास बनविलेल्या N95 मास्कएवढे परिणामकारक नसले, तरी आजूबाजूच्या व्यक्तींचे संसर्गापासून बचाव करण्यात ते महत्त्वाची भूमिका बजावू शकतात. कापडी मास्कमुळे संसर्गाला अगदी उगमापाशीच आळा बसतो – म्हणजेच बाधित व्यक्तीने जर मास्क बांधला तर संसर्गाच्या प्रसाराची शक्यता कमी होते. सर्वांनी मास्क वापरण्यामागे हे सर्वांत महत्त्वाचे कारण आहे. 

महत्त्वाची सूचना: N95 मास्क हे रुग्णालयात काम करणाऱ्या आणि रुग्णांच्या सेवेत असलेल्या कर्मचारीवर्गाकरिता बनवलेले आहेत, हे आपण लक्षात घेणे आवश्यक आहे.

सध्याच्या परिस्थितीत, देशातील आरोग्यसेवा देणाऱ्या सर्व कर्मचारीवर्गाला नियमितपणे वायुमुखवटे (रेस्पिरेटर) आणि सर्जिकल मास्क प्राधान्याने मिळावेत, यासाठी भारत सरकारने इतरांनी कापडी मास्क वापरायला प्रोत्साहन दिलेले आहे. तैवान, थायलंड आणि झेक रिपब्लिक या देशांनीही जनतेला ‘तुमचे मास्क तुम्हीच बनवा’ याचे आचरण करायला किंवा कापडी मास्क वापरायला प्रोत्साहित केलेले आहे. कापडी मास्क हे सर्जिकल मास्क किंवा N95 मास्क याला पर्याय म्हणून वापरताना त्यामानाने विषाणूच्या कमी कणांना रोखतात. तरीदेखील जेव्हा मास्क वापरणाऱ्या लोकांची संख्या खूप मोठ्या प्रमाणावर वाढते, तेव्हा संक्रामणाविरुद्ध व्यापक प्रमाणावर संरक्षण मिळते. 

मास्कचा वापर करणे हा संसर्गापासून संरक्षण मिळवण्याचा एक दीर्घकालीन आणि प्रभावी उपाय आहे. यामुळे रोगप्रसार थांबवण्याचा मूळ उद्देश साधला जातोच, पण महत्त्वाचे म्हणजे लोकांमध्ये सामाजिक जाणीवा आणि एकता या भावना वाढीला लागतात, ज्यांची आजच्या महामारीसारख्या आव्हानाला सामोरे जाण्यासाठी नितांत गरज आहे.

माधुरी श्रीनिवासन या स्कूल ऑफ लाइफ सायन्सेस, मणिपाल येथे ‘मॉलेक्युलर बायॉलॉजी ॲन्ड ह्युमन जेनेटिक्स’ या विषयात पदवीत्तर पदवीसाठी अभ्यास करीत आहेत.