Los aerosoles están en el aire

¿Cómo se propaga el virus SARS-CoV-2 en el aire de la habitación?

Exactamente cómo se propaga el coronavirus, ya sea sobre todo a través de una infección por gotitas o más bien sobre los aerosoles en el aire respirable, aún no se ha aclarado definitivamente. Cuando un paciente con corona tose, habla o estornuda, se produce un haz de diferentes tamaños que penetra y se esparce por el aire de la habitación.

Todas estas gotas y aerosoles de diferentes tamaños contienen potencialmente virus. Un tema de investigación del Prof.Dr. Martin Kriegel, director del Instituto Hermann Rietschel de la TU de Berlín, estudió cómo se comportan estas partículas, si se hunden hasta el suelo y cuándo, en qué medida se distribuyen, permanecen en el aire o dónde se encuentran. sedimento.

¿Cuánto tiempo permanecen los patógenos en el aire?

"En varios proyectos, investigamos el tiempo que los patógenos pasan en el aire en una amplia gama de condiciones", dice Martin Kriegel. Para estos experimentos, su equipo "Control de contaminación" tiene dos salas blancas de investigación, varios laboratorios de flujo de aire interior y una sala de operaciones de investigación a su disposición. En relación con la pandemia de la corona, los científicos están investigando cómo la propagación del virus depende de la composición y distribución del tamaño de las partículas en el aire exhalado (aerosol). Un aerosol es la partícula más pequeña, líquida o sólida (pueden ser virus, por ejemplo, individualmente o en combinación con saliva o también hollín, material particulado, etc.) en un gas, generalmente aire. El tamaño de partícula varía desde unos pocos nanómetros, es decir, una millonésima de milímetro, hasta varios micrómetros. En comparación, un cabello humano tiene un grosor de aproximadamente 100 micrones.

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El tamaño de los aerosoles portadores es crucial para el comportamiento de los virus en el aire.

"Para el coronavirus, parece ser que tanto las infecciones por gotitas como la transmisión aérea, es decir, a través de aerosoles, son relevantes", dice Martin Kriegel. En una infección por gotitas, las partículas de virus en una gotita de saliva llegan directamente a las membranas mucosas de otro ser humano. En una transmisión aérea, los virus ingresan a las vías respiratorias, unidos en las partículas líquidas más pequeñas. El tamaño de los aerosoles portadores es crucial para el comportamiento de los virus en el aire, pero también el clima interior, la tasa de cambio de aire y la forma en que se ventila. "Las partículas más grandes se hunden al suelo más rápido. Las partículas más pequeñas siguen el flujo de aire y pueden permanecer en el aire durante mucho tiempo", dice Martin Kriegel.

Las partículas de 0.01 micrones a 1500 micrones ocurren al hablar, toser o estornudar

La propagación en el espacio de la mezcla de partículas, saliva y aire, que se produce durante el habla, la tos y los estornudos, se produce en dos pasos. Primero, toser / hablar / estornudar crea un rayo que penetra en el aire de la habitación y se mezcla cada vez más con él. El curso del haz entrante depende de diferentes condiciones de contorno como la velocidad, la turbulencia, la diferencia de temperatura entre el haz y el aire ambiente y la diferencia de humedad. Varios estudios han demostrado que se producen partículas de 0,01 micrones a 1500 micrones al hablar / toser / estornudar. "Una vez que el haz se ha mezclado por completo con el aire de la habitación, se produce la distribución", explica Martin Kriegel. "Las partículas más pequeñas siguen en gran medida el flujo de aire de la habitación, mientras que las partículas más grandes caen gradualmente al suelo. El hecho de que los humanos emitan partículas muy grandes solo cuando se deletrea a menudo se ignora. El habla y la tos normales generan casi exclusivamente aerosoles pequeños".

Más del 50 por ciento de las partículas medianas todavía se pueden encontrar en el aire después de 20 minutos.

En varios proyectos, los científicos midieron el llamado tiempo de sedimentación (tiempo de depósito) de partículas de diferentes clases de tamaño. Las partículas pequeñas (0,5 a 3 micrones) todavía están presentes casi por completo en el aire después de un tiempo de medición de 20 minutos. La deposición de estas partículas no es o solo se reconoce ligeramente. En el caso de partículas medianas (de 3 a 10 micrones), aún queda más del 50 por ciento en el aire después de un tiempo de medición de 20 minutos. "Otro estudio muestra que gotas incluso más grandes (> 60 micrones) pueden extenderse lejos en el espacio bajo ciertas circunstancias. Este es el caso, por ejemplo, cuando las partículas son emitidas en la corriente de flotación de las fuentes de calor (por ejemplo, por una persona) . Se elevan, se extienden horizontalmente y solo entonces comienzan a depositarse. Los posibles movimientos de aire horizontales mejoran aún más el efecto de distribución ", dice Martin Kriegel.

¿Y cuál es la situación en una oficina de varias personas?

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 En relación con la reanudación del trabajo diario en una oficina ocupada por varias personas, los científicos también simularon la propagación de partículas en una oficina ocupada por cuatro personas con y sin ventilación mecánica. "Esto muestra que las partículas más pequeñas de menos de 50 micrones, en particular, se esparcen lejos en la habitación sin ventilación mecánica y permanecen durante mucho tiempo. En cambio, las partículas de entre 5 y 20 micrones se dispersan menos en una habitación con ventilación mecánica y se descargan en gran medida ", dice Martin Kriegel.

Cualquier aumento en el suministro de aire exterior tiene sentido.

"Las preguntas clave que exploraremos ahora en proyectos interdisciplinarios son qué tan grandes deben ser las partículas de SARS-CoV-2 para que sigan siendo infecciosas y cómo la duración de la estadía de este tamaño de partícula puede verse influenciada por sistemas de suministro y aire de escape específicos o incluso la simple ventilación de las habitaciones. El clima interior también juega un papel, porque los aerosoles se vuelven más pequeños muy rápidamente debido a la evaporación y luego se comportan de manera diferente. Básicamente, se puede decir que a las tasas típicas de cambio de aire en edificios residenciales y de oficinas, los patógenos permanecen en la habitación durante horas. La velocidad de descenso y también la renovación del aire lleva mucho tiempo. Por lo tanto, cualquier aumento en el suministro de aire externo es generalmente útil ".

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