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除了醫用外科口罩,其他的口「罩」有用嗎?

活躍星系核_96
・2020/09/30 ・1574字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 548 ・八年級
  • 作者/麥騫洺|國立陽明大學護理系

眾所周知,在現代醫學戴口罩是為了保護自身免於感染,但醫用外科口罩最初用意,是為了保護周圍的人免於戴口罩者的傳染,例如隔絕有著開放性傷口的病人與手術團隊的病原體,或是保護周圍的人免於肺結核病人的飛沫傳播。

因為部分感染新冠肺炎後的患者,無症狀但具傳染力,因此戴口罩的重要性,自然不只在於保護自己,也是為了保護別人。而在疫情期間,醫用外科口罩需求量暴增,因此國內外民眾會使用其他替代選項,例如自製棉口罩、頭巾等等。

只不過,這些替代品真的有效隔絕病毒傳染嗎?

用雷射光觀察飛沫,測試了14款口罩及替代品

日前國外便有一組科學家,設計了一個簡易實驗測試各類口罩的隔絕效率:讓配戴口罩的試驗人員,對著暗色箱子內擴展雷射光的方向說話,穿過雷射光的飛沫會分散光,此過程將通過手機相機錄下來。影片中的飛沫以一組簡單的電腦演算法來計算(詳見以下影片)。

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實驗測試了 14 種常見的口罩及口罩替代品,其中包括製造口罩的一塊原材料,和專業N95口罩等(見下圖)。實驗中的對照組以不配戴任何口罩或遮蓋物為參考,而每個口罩的測試都以相同的方式進行:相機將錄下說話時散播的飛沫長約 40 秒,影片的前 10 秒為基線,下一個 10 秒實驗人員將重複說 “Stay healthy, people” 5次,後20秒為持續觀察;每個口罩的測試進行10次。

主導這項實驗的杜克大學化學學院教授費雪(Martin Fischer)表示,已經確認了說話過程中會散播飛沫,所以病毒可以透過說話傳染,而不僅限於在打噴嚏或咳嗽時。

針織口罩可有效阻飛沫,但戴頭巾竟有反效果

實驗結果顯示, N95 口罩阻隔了實驗人員說話時散播的絕大多數飛沫,接下來阻隔飛沫表現也不錯的是醫用外科口罩和聚丙烯(polypropylene)材料製作的口罩;棉質口罩,甚至是針織的口罩也能夠阻隔飛沫;而帶閥的N95口罩則因具有呼氣閥,表現反而不如一般N95口罩來得有效。這些氣閥在吸氣時是關閉的,但在呼氣的時候氣閥打開而釋放出未過濾的空氣;換言之,他們能有效保護穿戴者免於周遭環境的感染,但無法保護周圍的人。

更令人驚訝的是,實驗除了證實頭巾是阻隔飛沫效度最低的以外,還發現成效最差的是配戴羊毛頸套,甚至比不配戴任何面罩來得糟糕。

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照理說,人們普遍認為佩戴任何面罩總比不戴來得好,但觀察發現配戴羊毛頸套時散播的飛沫顆粒增加了。實驗團隊推測,製作羊毛頸套的材料,會將說話時散播的大顆粒飛沫分解成更多的小顆粒,因此配戴這種面罩會導致反效果,因小飛沫顆粒更容易於空中氣流傳播進而危及周遭的人。

實驗簡單又低成本,鼓勵大家依樣畫葫蘆測試

實驗團隊強調,實驗的焦點在於如何透過低成本且簡單的方法檢驗口罩的效度,以鼓勵大眾社會對口罩的原型及配置進行測試,因用以證明相同原理的實驗一定還有更完善、更有系統的方法進行。此項實驗的基本材料可及性高、組裝設置易於操作,實驗本身也證實了各類口罩的效度。

因應全球慢慢席捲而來的第二波疫情,為保護自己及他人並杜絕COVID-19的散播,對於所配戴的口罩更要慎選了。

參考資料

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia
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小鼠研究指「間歇性禁食」可延年益壽——重點不在總熱量,延長用餐間隔才是重點!

台灣科技媒體中心_96
・2021/10/24 ・2679字 ・閱讀時間約 5 分鐘

2021 年 10 月 18 日,國際期刊《自然醫學》(Nature Medicine)公開的一篇研究論文,探討飲食模式和改善生理健康之間的關係。研究將小鼠總共分為五組:(1)自由取食、(2)限制 30% 的熱量攝取,但沒有禁食期、(3)限制 30% 的熱量攝取,半天內給食三次,另外半天禁食、(4)限制 30% 的熱量攝取,每天只給食一次,其他 21 小時禁食、(5)熱量攝取總量不變,但每天禁食 21 小時。

研究運用液相層析質譜儀(Liquid chromatography–mass spectrometry),以及轉錄組分析(Transcriptional profiling)等方法,發現僅「禁食」而沒有減少攝取的總熱量,就足以得到在限制熱量的飲食模式時出現的大部分代謝與核酸轉錄的特徵,以及延長壽命、防止衰弱等健康上的好處。

該研究歸納出以下三大結論:

  1. 過往研究限制熱量攝取的好處時,無法分辨原因是「總卡路里攝取下降」還是「有規律的長時間禁食」。這篇研究協助釐清熱量限制帶來好處的原因,發現單純禁食而並不減少總熱量攝入,就足以達到有助代謝和延緩老化這些健康效果。
  2. 研究是在特定的條件下所觀察到的現象,不同性別及不同品系的小鼠,禁食的效果就不同,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。
  3. 禁食很可能是限制卡路里攝取時,可改善健康和長壽所必需的關鍵。如果可以證明適用於人類,未來可能幫助人們在不需要減少卡路里攝取總量的情況下,也能延緩老化、促進健康。
圖/Pixabay

大爆吃再間歇性禁食更健康?仍有待證實

臺大醫學院腦與心智科學研究所教授王培育指出,適當的飲食限制對於促進代謝、預防疾病及延長壽命的益處已是廣為人知。然而在早期用酵母菌、線蟲及果蠅作為實驗對象的研究中,受限於實驗模式,大多是以稀釋食物中的營養成份且自由飲食的方式來觀察飲食限制的好處 [1][2][3]

而在哺乳類中,小鼠或猴子實驗則是以每日一到二次或數日一次的方式,餵食正常食量的 40-80% [4][5],因此,一直以來飲食限制所帶來的好處被認為是降低日常飲食中卡路里的總量所導致。但是這些傳統的觀點在近年來的研究中已是備受挑戰,例如每日限制時間或食物量的餵食或禁食(於幾個小時內自由飲食或吃完定量的食物),也可明顯的達成健康長壽的好處 [6]

所以,重要的究竟是卡路里減量,還是禁食?本篇研究利用特定品系的小鼠,以系統性的方法實驗數種飲食的模式並且分析多種代謝及生理指標。結果顯示適當的禁食,可能是影響健康指標的關鍵,然而這是否意味著大吃大喝但間歇性的禁食是比少量及少餐更好的選擇呢?有待日後有更多的研究證據來說明。

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規律禁食/進食,比總熱量攝取更重要

王培育也指出,這份研究僅使用了兩種品系的公、母小鼠進行研究,便可觀察到飲食限制對於不同性別及兩種品系小鼠的生理反應造成許多的差異,顯示本研究是在特定的條件下所觀察到的現象,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處,因此營養均衡、不必在卡路里上斤斤計較,一樣可能擁有健康長壽。

王培育指出,這份研究詳盡的比較了長期限制總熱量攝取與間歇性禁食,對代謝、老化以及壽命的影響,結果也顯示了有規律的間歇性禁食也許就足以帶給我們健康上的各種好處。這告訴我們,吃什麼、吃多少固然重要,何時吃以及飲食是否規律也許更重要。這結果與上月一篇發表在期刊《自然》(Nature)上的果蠅間歇性禁食實驗結果不謀而合 [7]

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處。圖/Pixabay

「禁食」才是有助代謝的關鍵

國立中興大學食品暨應用生物科技學系特聘教授蔣恩沛指出,過去許多研究都發現「限時進餐」或「限制進餐量」具有代謝益處,並延長小鼠的壽命。然而這些發現並無法釐清,哪些是純粹因為減少熱量攝入引起的好處,而哪些是因實驗要控制卡路里而無形中施加了禁食所致。

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本研究在小鼠實驗中發現,限制卡路里的飲食方式,促成葡萄糖代謝、虛弱和壽命的各項改善,其實需透過「禁食」來達成。研究推翻了長期以來認為卡路里限制飲食對哺乳動物有益僅是由於減少總熱量攝取的觀點,並強調當中的「禁食行為」才是有助代謝(例如提升胰島素敏感性)和延緩老化這些保護作用的重要原因。

研究結果揭示了我們何時以及吃多少食物,如何調節代謝健康和壽命,並證明每天延長禁食,而不僅僅是減少熱量攝入,可能是熱量限制飲食對改進代謝和延緩老化的原因。過去已有研究表明,延長兩餐間隔對健康有益,本研究結果與過去研究也有相當的一致性。

蔣恩沛表示,人類老化過程中所伴隨的退化過程和疾病,有許多變因,除了攝食量、飲食方式、種類,還有基因、環境因素,甚至腸道菌相,均可能扮演角色,遠比實驗動物複雜。然而可以確定的是,限制熱量攝取可提供代謝上的益處,並可能減緩衰老、延長壽命。

圖/Pexels

本文編譯自科學期刊文章,完整文章來源:

參考資料:

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