Aerosoles vs gotitas

El invierno está en camino. Y en este año de coronavirus, viene la posibilidad de una segunda ola de COVID-19. Agregue la temporada de gripe y nuestra tendencia a entrar y cerrar nuestras ventanas al clima frío y húmedo, y parece que los próximos meses nos presentarán nuevos desafíos de salud.

Los investigadores de la UC Santa Bárbara Yanying Zhu y Lei Zhao esperan armar a las personas con un mejor conocimiento de cómo se propaga el SARS-CoV-2 a medida que cambian las estaciones. Su nuevo estudio investiga el secreto del inusual éxito de este virus: su transmisibilidad o cómo se las arregla para llegar de un huésped a otro. Resulta que el modo dominante cambia según las condiciones ambientales.

"A principios de abril, mucha gente se preguntaba si el COVID desaparecería en verano, en un clima más cálido", dijo Zhu, profesor de ingeniería mecánica y uno de los autores de un artículo que aparece en la revista Nano. Cartas "Así que empezamos a pensar en ello desde el punto de vista de la transferencia de calor, porque esa es nuestra experiencia".

El virus, por supuesto, no desapareció durante el verano como se esperaba y, de hecho, los casos de COVID en todo el país continuaron aumentando. Para comprender cómo el nuevo coronavirus logra persistir en circunstancias en las que falla el virus de la gripe, Zhu, Zhao y sus colegas modelaron diferentes temperaturas y humedades relativas a lo largo de un continuo desde caliente y seco hasta frío y húmedo en espacios interiores típicos, donde se distribuye el virus por el habla y la respiración normales y, según el periódico, donde las personas "solo estornudan o tosen con un pañuelo de papel o con los codos". A estos escenarios agregaron los conocimientos emergentes sobre el microbio altamente contagioso; en particular, cuánto tiempo permanece infeccioso fuera de un huésped.

Los resultados son aleccionadores. Por un lado, las gotitas respiratorias, el modo de transmisión más común, no obedecen nuestras pautas de distanciamiento social.

"Encontramos que en la mayoría de las situaciones, las gotitas respiratorias viajan distancias más largas que la distancia social de 6 pies recomendada por los CDC", dijo Zhu. Este efecto aumenta en los ambientes más fríos y húmedos a distancias de hasta 6 metros (19,7 pies) antes de caer al suelo en lugares como refrigeradores, donde las temperaturas son bajas y la humedad es alta para mantener la carne fresca. y productos por pérdida de agua en almacenamiento. Además de su capacidad para viajar más lejos, el virus es particularmente persistente en temperaturas más frías, permaneciendo "infeccioso desde varios minutos hasta más de un día en varios entornos", según varios estudios publicados.

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"Esta es quizás una explicación para esos eventos de superpropagación que se han informado en múltiples plantas de procesamiento de carne", dijo.

En el extremo opuesto, donde está caliente y seco, las gotas respiratorias se evaporan más fácilmente. Pero lo que dejan son pequeños fragmentos de virus que se unen a las otras partículas de virus en aerosol que se desprenden al hablar, toser, estornudar y respirar.

"Se trata de partículas muy diminutas, por lo general de menos de 10 micrones", dijo el autor principal Lei Zhao, quien es investigador postdoctoral en el Zhu Lab. "Y se pueden suspender en el aire durante horas, por lo que la gente puede absorber esas partículas simplemente respirando.

"Entonces, en verano, la transmisión de aerosoles puede ser más significativa en comparación con el contacto de las gotas, mientras que en invierno, el contacto de las gotas puede ser más peligroso", continuó. "Esto significa que, dependiendo del entorno local, las personas pueden necesitar adoptar diferentes medidas de adaptación para prevenir la transmisión de esta enfermedad". Esto podría significar, por ejemplo, un mayor distanciamiento social si la habitación es fría y húmeda, o máscaras y filtros de aire más finos durante los períodos de calor y sequía.

Los ambientes cálidos y húmedos, y los fríos y secos, no difirieron significativamente entre la distribución de aerosoles y gotas, según los investigadores.

Las descripciones cuantitativas de la propagación del virus en diversas condiciones locales podrían servir como una guía útil para los responsables de la toma de decisiones y el público en general en nuestros esfuerzos por mantener la propagación al mínimo.

"Combinado con nuestro estudio, creemos que tal vez podamos proporcionar pautas de diseño para el filtrado óptimo de las máscaras faciales", dijo Zhao, y agregó que la investigación podría usarse para cuantificar la exposición real al virus : cuánto virus podría caer en el cuerpo. durante un cierto período de exposición. Este conocimiento podría, a su vez, conducir a mejores estrategias de flujo de aire y ventilación para prevenir la acumulación de virus. Además, los conocimientos, según el estudio, "pueden arrojar luz sobre el curso del desarrollo de la pandemia actual, cuando se combinan con estudios epidemiológicos sistemáticos".