Resultados da simulação de grandes redemoinhos das "nuvens" de aerossóis geradas pela respiração de um hospedeiro infectado em uma camada limite turbulenta. Crédito:Rajat Mittal, Charles Meneveau e Wen Wu
O aumento contínuo da infecção por COVID-19 em todo o mundo levou cientistas de muitos campos diferentes, incluindo biomedicina, epidemiologia, virologia, dinâmica de fluidos, física do aerossol, e políticas públicas, para estudar a dinâmica da transmissão aerotransportada.
No Física dos Fluidos , pesquisadores da Johns Hopkins University e da University of Mississippi usaram um modelo para entender a transmissão aerotransportada projetada para ser acessível a uma ampla gama de pessoas, incluindo não-cientistas.
Empregando conceitos básicos de dinâmica de fluidos e os fatores conhecidos na transmissão aérea de doenças, os pesquisadores propõem o modelo de desigualdade de transmissão aérea de contágio (CAT). Embora nem todos os fatores do modelo de desigualdade CAT possam ser conhecidos, ainda pode ser usado para avaliar os riscos relativos, uma vez que o risco situacional é proporcional ao tempo de exposição.
Usando o modelo, os pesquisadores determinaram que a proteção contra a transmissão aumenta com o distanciamento físico em uma proporção aproximadamente linear.
"Se você dobrar sua distância, você geralmente dobra sua proteção, "disse o autor Rajat Mittal." Este tipo de escala ou regra pode ajudar a informar a política. "
Os cientistas também descobriram que até mesmo máscaras de tecido simples fornecem proteção significativa e podem reduzir a disseminação de COVID-19.
“Também mostramos que qualquer atividade física que aumente a taxa e o volume respiratório das pessoas aumentará o risco de transmissão, "disse Mittal." Estas descobertas têm implicações importantes para a reabertura de escolas, ginásios, ou shoppings. "
O modelo de desigualdade CAT é inspirado na equação de Drake em astrobiologia e desenvolve uma fatoração semelhante com base na ideia de que a transmissão aérea ocorre se uma pessoa suscetível inalar uma dose viral que exceda a dose infecciosa mínima.
O modelo inclui variáveis que podem ser adicionadas em cada uma das três fases da transmissão aerotransportada:a geração, expulsão, e aerossolização das gotículas contendo vírus da boca e nariz de um hospedeiro infectado; a dispersão e transporte por meio de correntes de ar ambiente; e a inalação de gotículas ou aerossóis e a deposição do vírus na mucosa respiratória em uma pessoa suscetível.
Os pesquisadores esperam examinar mais de perto a eficiência da máscara facial e os detalhes da transmissão em espaços externos de alta densidade. Além do COVID-19, este modelo baseado na desigualdade CAT pode se aplicar à transmissão aérea de outras infecções respiratórias, como gripe, tuberculose, e sarampo.