¿Qué son los aerosoles y por qué son tan peligrosos ante la pandemia de COVID-19?
Byron Erath, Associate Professor of Mechanical Engineering, Clarkson University
Andrea Ferro, Professor of Civil & Environmental Engineering, Clarkson University
Goodarz Ahmadi, Professor of Mechanical Engineering, Clarkson University
Cuando alguien tose, habla o incluso respira, lanza pequeñas gotas respiratorias al aire circundante. La más pequeña de estas gotitas puede flotar durante horas, y existe una fuerte evidencia de que pueden portar coronavirus vivos si la persona está infectada.
Hasta estos últimos días, sin embargo, el riesgo de estos aerosoles no se incorporó a la orientación formal de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para las naciones. En cambio, sugirió que el coronavirus se transmitía principalmente al toser o estornudar gotas grandes en la cara de alguien, en lugar de ser una amenaza a largo plazo que puede flotar en el aire.
Se necesitó presión de los científicos para comenzar a cambiar eso.
Más de 200 científicos publicaron una carta abierta a la OMS el 6 de julio advirtiendo sobre la transmisión en el aire de COVID-19 a través de aerosoles e instando a la organización a reconocer los riesgos.
La OMS respondió con una actualización en la que reconoció la creciente evidencia de propagación de la enfermedad en el aire, pero lo hizo con dudas.
Como profesores que estudiamos dinámica de fluidos y aerosoles, creemos que es importante que las personas comprendan los riesgos y lo que pueden hacer para protegerse.
¿Qué es un aerosol y cómo se propaga?
Los aerosoles son partículas que están suspendidas en el aire. Cuando los humanos respiran, hablan, cantan, tosen o estornudan, las gotitas respiratorias emitidas se mezclan en el aire circundante y forman un aerosol. Debido a que las gotas más grandes caen rápidamente al suelo, los aerosoles respiratorios a menudo se describen como formados por gotas más pequeñas de menos de 5 micras, o aproximadamente una décima parte del ancho de un cabello humano.
En general, las gotas se forman cuando una lámina de líquido se rompe. Probablemente hayas experimentado este fenómeno al soplar pompas de jabón. A veces, la burbuja no se forma completamente, sino que se rompe en muchas gotas.
De manera similar, en los humanos, pequeñas láminas y hebras de líquido, mucosidad, a menudo se extienden a través de partes de las vías respiratorias. Esto ocurre con mayor frecuencia en lugares donde la vía aérea se abre y se cierra una y otra vez. Eso sucede en lo profundo de los pulmones cuando los bronquiolos y los sacos alveolares se expanden y contraen durante la respiración, dentro de la laringe a medida que las cuerdas vocales vibran durante el habla o en la boca, mientras la lengua y los labios se mueven mientras hablan. El flujo de aire producido al respirar, hablar y toser separa estas capas de moco, al igual que al soplar la burbuja de jabón.
El tamaño de las gotas varía según cómo y dónde se producen dentro de las vías respiratorias. Mientras que la tos genera la mayor cantidad de gotas, la investigación ha demostrado que solo dos o tres minutos de conversación pueden producir tantas gotas como una tos.
Las gotas que son más pequeñas que 5 micras pueden permanecer suspendidas en el aire durante muchos minutos a horas porque el efecto del arrastre de aire en relación con la gravedad es grande. Además, el contenido de agua de las gotas portadoras de virus se evapora mientras están en el aire, disminuyendo su tamaño. Incluso si la mayor parte del líquido se evapora de una gotita cargada de virus, la gotita no desaparece; simplemente se vuelve más pequeño, y cuanto más pequeña es la gota, más tiempo permanecerá suspendida en el aire. Debido a que las gotas de menor diámetro son más eficientes para penetrar profundamente en el sistema pulmonar, también presentan un riesgo de infección mucho mayor.
Las pautas de la OMS sugieren que el ARN del virus encontrado en pequeñas gotas no era viable en la mayoría de las circunstancias. Sin embargo, las primeras investigaciones sobre el virus SARS-COV-2 han demostrado que es viable como aerosol por hasta tres horas.
¿Las máscaras protegen de la transmisión de aerosoles?
Los revestimientos faciales y las máscaras son absolutamente necesarios para la protección contra la transmisión de aerosoles. Sirven para un doble propósito.
Primero, filtran el aire expulsado por un individuo, capturan gotitas respiratorias y, por lo tanto, reducen el riesgo de exposición para otros. Esto es particularmente importante ya que son más efectivos para capturar gotas más grandes que tienen más probabilidades de tener grandes cantidades de virus encapsulados dentro de ellas. Esto evita que las gotas más grandes afecten directamente a alguien o se evaporen a un tamaño más pequeño y circulen en el aire.
También reducen la velocidad de la bocanada de aire que se produce al estornudar, toser o hablar. Disminuir la velocidad del aire expulsado reduce la distancia que las gotas se transportan inicialmente a los alrededores de la persona.
Sin embargo, es importante darse cuenta de que la protección proporcionada por las máscaras y los revestimientos faciales varía según el material con el que están construidos y qué tan bien encajan. Sin embargo, usar cubiertas faciales para disminuir el riesgo de exposición en el aire es crítico.
¿Mantenerse a distancia es lo suficientemente seguro?
La recomendación de mantener una separación de dos metros se basa en un estudio de WF Wells en 1934, que mostró que una gota de agua expulsada cae al suelo o se evapora, a una distancia de aproximadamente 2 metros. Sin embargo, el estudio no tuvo en cuenta el hecho de que después de la evaporación del agua en una gotita cargada de virus, el núcleo de la gotita permanece, por lo que aún representa un riesgo de infección en el aire.
En consecuencia, si bien permanecer a distancia de otras personas reduce la exposición, podría no ser suficiente en todas las situaciones, como en habitaciones cerradas y con poca ventilación.
¿Cómo puedo protegerme de los aerosoles en interiores?
Las estrategias para mitigar la exposición en el aire son similares a las estrategias para mantenerse seco cuando llueve. Cuanto más tiempo permanezcas bajo la lluvia, y cuanto más llueva, más mojado quedarás. Del mismo modo, a cuantas más gotas estés expuesto y cuanto más tiempo permanezcas en ese entorno, mayor será el riesgo de exposición. Por lo tanto, el riesgo de mitigación se basa en la disminución de los niveles de concentración de aerosoles y el tiempo de exposición.
Las concentraciones de aerosol se pueden reducir con una mayor ventilación, aunque se debe evitar la recirculación del mismo aire a menos que el aire se pueda filtrar de manera efectiva antes de su reutilización. Cuando sea posible, abre puertas y ventanas para aumentar el flujo de aire fresco.
Disminuir el número de fuentes de emisión (personas) dentro de un espacio y garantizar que se usen cubiertas faciales en todo momento puede disminuir aún más los niveles de concentración.
También se pueden usar métodos para desactivar el virus, como la luz ultravioleta germicida.
Finalmente, reducir la cantidad de tiempo que pasas en áreas poco ventiladas y abarrotadas es una buena manera de reducir el riesgo de exposición en el aire.
