Come si diffonde il Corona Virus - Ultimo studio dalla Germania

fotografato da zydeaosika a partire dal Pexels

Il modo esatto in cui il coronavirus si diffonde - attraverso un'infezione da goccioline o meglio dagli aerosol nell'aria respirabile, non è ancora definitivamente chiarito. Quando un paziente con corona tossisce, parla o starnutisce, viene prodotto un raggio di aerosol di diverse dimensioni che penetra e si diffonde nell'aria della stanza.

Il Prof.Dr.Martin Kriegel, capo dell'Istituto Hermann Rietschel presso la TU Berlin, ha ora, nel luglio 2020, terminato uno studio su tutte queste goccioline e aerosol di diverse dimensioni che potenzialmente contengono virus. Lui e il suo team hanno studiato come si comportano queste particelle, se e quando affondano al suolo, fino a che punto sono distribuite, rimangono nell'aria o dove si sedimentano. Ecco le sue prime scoperte:
Il TU Berlin ha studiato il tempo che i patogeni trascorrono nell'aria in una vasta gamma di condizioni: cioè se la diffusione del virus dipende dalla composizione e dalla distribuzione delle dimensioni delle particelle nell'aria espirata (aerosol). Un aerosol è costituito dalle particelle più piccole, liquide o solide (possono essere virus, ad esempio, individualmente o in combinazione con la saliva) in un gas, solitamente aria. La dimensione delle particelle varia da pochi nanometri - cioè un milionesimo di millimetro - a diversi micrometri. In confronto, un capello umano ha uno spessore di circa 100 micron.

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Per il coronavirus, sembra che siano rilevanti sia le infezioni da goccioline che la trasmissione per via aerea, cioè tramite aerosol. In un'infezione da goccioline, le particelle virali in una gocciolina di saliva raggiungono direttamente le mucose di un altro essere umano. In una trasmissione aerea, i virus entrano nelle vie aeree, legati nelle particelle liquide più piccole. La dimensione degli aerosol trasportatori è cruciale per il comportamento dei virus nell'aria, ma anche per il clima interno, la velocità di ricambio dell'aria e il modo in cui viene ventilata. Le particelle più grandi affondano a terra più velocemente.

Le particelle più piccole seguono il flusso d'aria e possono rimanere nell'aria per molto tempo: un fatto che le rende molto pericolose per chi lavora in uffici aperti.
La diffusione della miscela di particelle, saliva e aria, che si verifica durante il discorso, la tosse e gli starnuti, avviene in due fasi. Innanzitutto, tossire / parlare / starnutire crea un raggio che penetra nell'aria della stanza e si mescola sempre più con essa. Il percorso del raggio in arrivo dipende da diverse condizioni al contorno come velocità, turbolenza, differenza di temperatura tra il raggio e l'aria ambiente e la differenza di umidità. I primi studi hanno dimostrato che particelle da 0,01 micron a 1500 micron si verificano quando si parla / si tossisce / si starnutisce. "Dopo che il raggio è stato completamente miscelato con l'aria della stanza, avviene la distribuzione. Le particelle più piccole seguono in gran parte il flusso d'aria della stanza, mentre le particelle più grandi cadono gradualmente al suolo. Il fatto che gli esseri umani 'starnutiscono' sono spesso particelle molto grandi Il linguaggio normale e la tosse generano quasi esclusivamente piccoli aerosol. Oltre il 50 percento delle particelle medie può ancora essere trovato nell'aria dopo 20 minuti.

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Nei vari test, gli scienziati hanno misurato il cosiddetto tempo di sedimentazione (tempo di deposito) di particelle di diverse classi di dimensioni. Piccole particelle (da 0,5 a 3 micron) sono ancora quasi completamente presenti nell'aria dopo un tempo di misurazione di 20 minuti. La deposizione di queste particelle non è o è solo leggermente riconoscibile. Per le particelle medie (da 3 a 10 micron) più del 50 percento si trova ancora nell'aria dopo un tempo di misurazione di 20 minuti. Mostra anche che goccioline ancora più grandi (> 60 micron) possono diffondersi nello spazio in determinate circostanze. Questo è il caso, ad esempio, quando le particelle vengono "starnutite" nel flusso di fonti di calore (ad esempio, da una persona). Si alzano, si diffondono orizzontalmente e solo allora iniziano a depositarsi. Eventuali movimenti d'aria orizzontali aumentano ulteriormente l'effetto di distribuzione.

E qual è la situazione in un ufficio multi-persona?
In connessione con il lavoro quotidiano in un ufficio con diverse persone, gli scienziati hanno anche simulato la propagazione delle particelle in un ufficio occupato da quattro persone con e senza ventilazione meccanica. Ciò dimostra che le particelle più piccole sotto i 50 micron, in particolare, si diffondono lontano nella stanza senza ventilazione meccanica e persistono a lungo. Al contrario, le particelle tra 5 e 20 micron si diffondono meno ampiamente in una stanza con ventilazione meccanica e sono in gran parte scaricate. Qualsiasi aumento della fornitura di aria esterna ha senso.

Le domande chiave che ora esploreremo in progetti interdisciplinari sono quanto devono essere grandi le particelle di SARS-CoV-2 per essere ancora infettive e come la durata di permanenza di questa dimensione delle particelle può essere influenzata da semplice ventilazione delle stanze. Anche il clima interno gioca un ruolo, perché gli aerosol si riducono molto rapidamente a causa dell'evaporazione e quindi si comportano in modo diverso. In sostanza, si può affermare che a tassi di ricambio d'aria tipici negli edifici residenziali e uffici, i patogeni rimangono nella stanza per ore. La velocità di affondamento e anche il rinnovo dell'aria richiedono tempi molto lunghi. Qualsiasi aumento della fornitura d'aria esterna è quindi generalmente utile.

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