O papel vital da ventilação na disseminação de COVID-19 foi quantificado por pesquisadores, que descobriram que em espaços mal ventilados, o vírus se espalha mais de dois metros em segundos, e é muito mais provável que se espalhe por meio de conversas prolongadas do que de tosse.

Os resultados, relatado no jornal Anais da Royal Society A , mostram que as medidas de distanciamento social por si só não oferecem proteção adequada contra o vírus, e enfatizar ainda a importância vital da ventilação e máscaras faciais para retardar a disseminação da COVID-19.

Os pesquisadores, da University of Cambridge e Imperial College London, usaram modelos matemáticos para mostrar como o SARS-CoV-2 - o vírus que causa COVID-19 - se espalha em diferentes espaços internos, dependendo do tamanho, ocupação, ventilação e se máscaras estão sendo usadas. Esses modelos também são a base de uma ferramenta online gratuita, Airborne.cam, que ajuda os usuários a entender como a ventilação e outras medidas afetam o risco de transmissão interna, e como esse risco muda com o tempo.

Os pesquisadores descobriram que, quando duas pessoas estão em um espaço mal ventilado e nenhuma delas está usando uma máscara, uma conversa prolongada tem muito mais probabilidade de espalhar o vírus do que uma tosse curta. Ao falar, nós exalamos gotículas menores, ou aerossóis, que se espalha facilmente pela sala, e se acumulam se a ventilação não for adequada. Em contraste, a tosse expele mais gotas grandes, que são mais propensos a se assentar nas superfícies após serem emitidos.

Leva apenas alguns segundos para os aerossóis se espalharem por dois metros quando as máscaras não são usadas, implicando que o distanciamento físico na ausência de ventilação não é suficiente para fornecer segurança para longos tempos de exposição. Quando máscaras de qualquer tipo são usadas, no entanto, eles diminuem a velocidade da respiração e filtram uma parte das gotículas exaladas, por sua vez, reduzindo a quantidade de vírus em aerossóis que podem se espalhar pelo espaço.

O consenso científico é que a grande maioria dos casos COVID-19 se espalham por transmissão interna - seja por aerossóis ou gotículas. E como foi previsto no verão e no outono, agora que o inverno chegou no hemisfério norte e as pessoas estão passando mais tempo dentro de casa, houve um aumento correspondente no número de casos COVID-19.

"Nosso conhecimento sobre a transmissão aérea do SARS-CoV-2 evoluiu em um ritmo incrível, quando você considera que se passou apenas um ano desde que o vírus foi identificado, "disse o Dr. Pedro de Oliveira do Departamento de Engenharia de Cambridge, e o primeiro autor do artigo. “Existem diferentes formas de abordar este problema. Em nosso trabalho, consideramos a ampla gama de gotículas respiratórias que os humanos exalam para demonstrar diferentes cenários de transmissão viral pelo ar - o primeiro sendo a rápida disseminação de pequenas gotículas infecciosas ao longo de vários metros em questão de poucos segundos, o que pode acontecer tanto em ambientes internos quanto externos. Então, mostramos como essas pequenas gotículas podem se acumular em espaços internos a longo prazo, e como isso pode ser mitigado com ventilação adequada. "

Os pesquisadores usaram modelos matemáticos para calcular a quantidade de vírus contida nas partículas exaladas, e determinar como eles evaporam e se assentam nas superfícies. Além disso, eles usaram características do vírus, como sua taxa de decadência e carga viral em indivíduos infectados, para estimar o risco de transmissão em ambientes fechados devido à fala normal ou uma tosse curta por uma pessoa infecciosa. Por exemplo, eles mostram que o risco de infecção depois de falar por uma hora em uma sala de aula típica era alto, mas o risco pode ser reduzido significativamente com ventilação adequada.

Com base em seus modelos, os pesquisadores já construíram Airborne.cam, um grátis, ferramenta de código aberto que pode ser usada por aqueles que gerenciam espaços públicos, como lojas, locais de trabalho e salas de aula, para determinar se a ventilação é adequada. A ferramenta já está em uso em vários departamentos acadêmicos da Universidade de Cambridge. A ferramenta agora é um requisito para todos os espaços de alto risco na Universidade, permitindo que os departamentos identifiquem facilmente os perigos e controlem as mudanças de medidas necessárias para garantir que os aerossóis não se tornem um risco para a saúde.

"A ferramenta pode ajudar as pessoas a usar a mecânica dos fluidos para fazer melhores escolhas, e adaptar suas atividades do dia-a-dia e arredores, a fim de suprimir o risco, tanto para si quanto para os outros, "disse o co-autor Savvas Gkantonas, que liderou o desenvolvimento do aplicativo com o Dr. de Oliveira.

"Estamos analisando todos os lados da transmissão de aerossol e gotículas para entender, por exemplo, a mecânica dos fluidos envolvida na tosse e na fala, "disse o autor sênior, Professor Epaminondas Mastorakos, também do Departamento de Engenharia. "O papel da turbulência e como ela afeta quais gotas se assentam pela gravidade e quais permanecem flutuando no ar é, em particular, não é bem compreendido. Esperamos que esses e outros novos resultados sejam implementados como fatores de segurança no aplicativo à medida que continuamos a investigar. "

O desenvolvimento contínuo de Airborne.cam, que em breve estará disponível para plataformas móveis, é apoiado em parte pela Cambridge Enterprise e Churchill College.