Dinamiche della trasmissione aerea di COVID-19


Dinamiche della trasmissione aerea di COVID-19

Il continuo aumento dell'infezione da COVID-19 in tutto il mondo ha portato scienziati di molti campi diversi, tra cui biomedicina, epidemiologia, virologia, dinamica dei fluidi, fisica dell'aerosol e politica pubblica, a studiare le dinamiche della trasmissione aerea.

In Physics of Fluids, (1) di AIP Publishing, i ricercatori della Johns Hopkins University e dell'Università del Mississippi hanno utilizzato un modello per comprendere la trasmissione aerea progettato per essere accessibile a una vasta gamma di persone, compresi i non scienziati.

Impiegando i concetti di base della dinamica dei fluidi e dei fattori noti nella trasmissione aerea delle malattie, i ricercatori propongono il modello di disuguaglianza della trasmissione aerea del contagio (CAT). Sebbene non tutti i fattori nel modello di disuguaglianza CAT possano essere noti, può comunque essere utilizzato per valutare i rischi relativi, poiché il rischio situazionale è proporzionale al tempo di esposizione.

Utilizzando il modello, i ricercatori hanno determinato che la protezione dalla trasmissione aumenta con il distanziamento fisico in proporzione approssimativamente lineare.

«Se raddoppi la tua distanza, generalmente raddoppi la tua protezione», ha detto l'autore Rajat Mittal. (2) «Questo tipo di scala o regola può aiutare a informare la politica».

Gli scienziati hanno anche scoperto che anche semplici maschere di tessuto forniscono una protezione significativa e potrebbero ridurre la diffusione di COVID-19.

«Abbiamo anche dimostrato che qualsiasi attività fisica che aumenta la frequenza respiratoria e il volume delle persone aumenterà il rischio di trasmissione», ha detto Mittal. «Questi risultati hanno importanti implicazioni per la riapertura di scuole, palestre o centri commerciali».

Il modello di disuguaglianza CAT si ispira all'equazione di Drake in astrobiologia e sviluppa una fattorizzazione simile basata sull'idea che la trasmissione per via aerea si verifica se una persona suscettibile inala una dose virale che supera la dose infettiva minima.

Il modello include variabili che possono essere aggiunte in ciascuna delle tre fasi della trasmissione per via aerea: generazione, espulsione e aerosol delle goccioline contenenti virus dalla bocca e dal naso di un ospite infetto; la dispersione e il trasporto tramite correnti d'aria ambiente; e l'inalazione di goccioline o aerosol e la deposizione del virus nella mucosa respiratoria in una persona suscettibile.

I ricercatori sperano di esaminare più da vicino l'efficienza della maschera facciale e i dettagli di trasmissione negli spazi esterni ad alta densità. Oltre a COVID-19, questo modello basato sulla disuguaglianza CAT potrebbe applicarsi alla trasmissione per via aerea di altre infezioni respiratorie, come influenza, tubercolosi e morbillo.

Riferimenti:

(1) A mathematical framework for estimating risk of airborne transmission of COVID-19 with application to face mask use and social distancing

(2) Rajat Mittal

Descrizione foto: Risultati della simulazione a grandi vortici delle nuvole di aerosol generate dalla respirazione di un ospite infetto in uno strato limite turbolento. - Credit: Rajat Mittal, Charles Meneveau and Wen Wu.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Estimating Risk of Airborne COVID-19 with Mask Usage, Social Distancing

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