Il modo in cui il fumo si muove all'interno di un bar o all'esterno all'aria aperta può aiutare a visualizzare come si diffonde il coronavirus. Shironosova / Getty Images Plus

Quando le persone immaginano la distanza sociale, in genere pensano alla "regola dei 6 piedi".

È vero che stare a 6 piedi da altre persone può ridurre la possibilità che una gocciolina respiratoria carica di coronavirus atterri negli occhi, nel naso o nella bocca quando qualcuno tossisce. La maggior parte di queste goccioline sono troppo piccole per essere viste e le persone le espellono continuamente nell'aria - quando gridano, parlano o anche semplicemente respirano.

Ma la regola dei 6 piedi non tiene conto di tutti i rischi, in particolare al chiuso.

Pensa di entrare in una stanza dove qualcuno sta fumando una sigaretta. Più sei vicino alla sigaretta, più forte è l'odore e più fumo stai inalando. Anche quel fumo aleggia nell'aria. Nel tempo, non importa dove ti trovi nella stanza; il fumo sarà ovunque.

Il fumo di sigaretta comprende particelle che lo sono simili per dimensioni alle goccioline respiratorie più piccole espulse dall'uomo - quelli che indugiare nell'aria più a lungo. Sebbene non sia un'analogia perfetta, immaginare come il fumo di sigaretta si muove attraverso diversi ambienti, sia all'interno che all'esterno, può aiutare a visualizzare come le goccioline cariche di virus circolano nell'aria.

As professori chi studia fluidodinamica ed aerosol, abbiamo esplorato il modo in cui circola COVID-19 e i rischi che crea. La regola dei 6 piedi è un buon punto di riferimento facile da ricordare, ma è importante comprenderne i limiti.

Aerosol e una regola di 86 anni

La regola dei 6 piedi risale a un articolo pubblicato nel 1934 da William F.Pozzi, che stava studiando come si diffonde la tubercolosi. Wells ha stimato che le goccioline respiratorie piccole evaporano rapidamente, mentre quelle grandi cadono rapidamente a terra, seguendo una traiettoria balistica. Ha scoperto che la più lontana gocciolina percorsa prima di depositarsi o evaporare era di circa 6 piedi.

Sebbene tale distanza possa ridurre l'esposizione, non fornisce un quadro completo del rischio di infezione dal virus SARS-CoV-2.

Quando le persone espirano, espellono goccioline respiratorie con una vasta gamma di dimensioni. La maggior parte sono inferiore a 10 micron di diametro. Questi possono diminuire rapidamente fino a circa il 40% del loro diametro originale, o più piccoli, a causa dell'evaporazione.

Tuttavia, le goccioline non evaporeranno completamente. Questo perché sono costituiti sia da acqua che da materia organica, potenzialmente incluso il virus SARS-CoV-2. Queste minuscole goccioline rimangono sospese nell'aria da minuti a ore, rappresentando un rischio a chiunque entri in contatto con loro. Quando sono sospese nell'aria, queste goccioline sono comunemente chiamate aerosol.

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I modelli al computer mostrano come si muovono le goccioline respiratorie in condizioni diverse. Crediti: K. Liu, J. Salinas, M. Allahyari, N. Zgheib e S. Balachandar / University of Florida.

Al chiuso o all'aperto: la ventilazione è importante

Il rischio di infezione è più alto proprio accanto a una persona che ha il virus e diminuisce con la distanza. Tuttavia, il modo in cui le goccioline respiratorie si mescolano nell'aria e la concentrazione risultante influenzano la distanza necessaria per evitare l'esposizione in sicurezza.

All'esterno, la combinazione di distanze fisiche e rivestimenti per il viso fornisce un'eccellente protezione contro la trasmissione di virus. Pensa di nuovo di essere vicino a un fumatore. Il fumo può essere trasportato dal vento molto più lontano di 6 piedi, ma le alte concentrazioni di fumo di solito non si accumulano all'aperto perché il fumo viene rapidamente diluito dal grande volume d'aria. Una strategia molto efficace per evitare di respirare il fumo è evitare di trovarsi direttamente sottovento rispetto al fumatore. Questo vale anche per le goccioline respiratorie.

All'interno, l'immagine è molto diversa.

Correnti d'aria ambiente molto leggere provenienti da ventilatori e unità di ventilazione possono trasportare goccioline respiratorie su distanze molto più grande di 6 piedi. Tuttavia, a differenza dell'essere all'aperto, la maggior parte degli spazi interni ha scarsa ventilazione. Ciò consente la concentrazione di piccole goccioline respiratorie trasportate dall'aria accumularsi nel tempo, raggiungendo tutti gli angoli di una stanza.

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Una simulazione mostra le traiettorie delle goccioline emesse da qualcuno in una stanza con ventilazione mista. Crediti: Goodarz Ahmadi e Mazyar Salmanzadeh / Clarkson University.

Quando si è all'interno, il rischio di infezione dipende da variabili come il numero di persone nella stanza, le dimensioni della stanza e il tasso di ventilazione. Parlando ad alta voce, urlando or canto può anche generare concentrazioni di goccioline molto maggiori, aumentando notevolmente il rischio di infezione associato.

Non è sorprendente che la maggior parte Eventi "superspreader" che hanno infettato un gran numero di persone coinvolte in raduni indoor, tra cui conferenze d'affari, bar affollati, un funerale ed pratica del coro.

Strategie per stare al sicuro

Nei tempi precedenti al COVID-19, poche persone si preoccupavano dell'infezione respiratoria da piccole goccioline cariche di virus che si accumulavano all'interno perché il loro carico di virus era solitamente troppo basso per causare un'infezione.

Con SARS-CoV-2, la situazione è diversa. Gli studi hanno dimostrato che i pazienti positivi al COVID-19, anche quelli asintomatici, portano a alto carico del virus nei loro fluidi orali. Quando goccioline trasportate dall'aria emesse da questi pazienti durante la conversazione, il canto e così via vengono inalati, è possibile un'infezione respiratoria.

Sfortunatamente, non esiste una distanza di sicurezza in una stanza scarsamente ventilata. Buone strategie di ventilazione e filtrazione che portano aria fresca sono fondamentali per ridurre i livelli di concentrazione di aerosol, proprio come l'apertura di finestre può liberare una stanza piena di fumo.

Inoltre, maschere o rivestimenti per il viso dovrebbe essere indossato in ogni momento in ambienti interni pubblici. Entrambi riducono la concentrazione di goccioline respiratorie espulso nella stanza e fornire una certa protezione contro inalando aerosol infettivi.

Infine, perché il rischio di l'infezione aumenta con il tempo di esposizione, è importante anche limitare la quantità di tempo trascorso all'interno degli spazi pubblici.

La linea guida per il distanziamento sociale di 6 piedi è uno strumento fondamentale per combattere la diffusione del COVID-19. Tuttavia, poiché più attività si spostano all'interno con l'arrivo del clima più fresco questo autunno, sarà essenziale implementare misure di sicurezza, comprese quelle che potresti utilizzare per evitare di inalare il fumo di sigaretta.

Informazioni sugli autori

Byron Erath, professore associato di ingegneria meccanica, Clarkson University; Andrea Ferro, Professore di Ingegneria Civile e Ambientale, Clarkson University; Goodarz Ahmadi, professore di ingegneria meccanica, Clarkson University, e Suresh Dhaniyala, Bayard D. Clarkson Distinguished Professor di ingegneria meccanica e aeronautica, Clarkson University

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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