Ventilación y propagación de COVID-19

Investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology) han publicado resultados que proponen dar una estimación del tiempo que tarda una persona en contagiarse si se encuentra en la misma habitación que un portador del SARS-CoV-2, esto en función de distintos parámetros como: tamaño de la habitación, ventilación, tipo de mascarilla y suponiendo que la forma de contagio es mediante aerosoles.

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Por: Vicente Aboites

Investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology) han publicado resultados que proponen dar una estimación del tiempo que tarda una persona en contagiarse si se encuentra en la misma habitación que un portador del SARS-CoV-2, esto en función de distintos parámetros como: tamaño de la habitación, ventilación, tipo de mascarilla y suponiendo que la forma de contagio es mediante aerosoles.

Sabemos que al respirar, hablar, toser y estornudar exhalamos una enorme cantidad de microgotas de saliva, y que en dichas gotas hay una enorme cantidad de microorganismos y potencialmente virus como el COVID-19. El tamaño de estas gotas varía mucho y también depende de si solo respiramos, hablamos, cantamos o gritamos. 

En el caso de los estornudos y toses el tamaño de las gotas oscila entre los 100 y 1000 micrómetros y estas suelen caer rápidamente al suelo. Sin embargo, al hablar y respirar también expulsamos gotas cuyos radios varían entre 0.25 y 2.5 micrómetros. Estas gotas, que son mucho más pequeñas que las expulsadas al toser o estornudar y son conocidas como aerosoles, estas permanecen en suspensión durante varias horas en una habitación mal ventilada y por tanto son propensas a ser inhaladas por cualquier persona que se encuentre en la habitación. Está bien documentado que los aerosoles pueden ser una vía de contagio de muchas enfermedades  incluida la COVID-19. 

El trabajo inicialmente mencionado, “Beyond Six Feet: A Guideline to Limit Indoor Airborne Transmission of  COVID-19” puede encontrarse en el siguiente link: 

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.08.26.20182824v2.full.pdf

Su objetivo es estimar el tiempo que transcurre antes de que un portador de COVID-19 contagie a otra persona que se encuentre en la misma habitación.  En este trabajo se deduce una expresión matemática que determina una cota. Esto es, el tiempo que podemos permanecer junto a una persona infectada en la misma habitación cerrada antes de que otra de las personas se contagie, es decir el tiempo de seguridad.

Los parámetros de la expresión son: N, el número de personas en la habitación; V, el volumen de la habitación V=A⋅h, donde A es el área y h, la altura; Qb, el volumen de aire por unidad de tiempo que expulsa una persona y que depende de la actividad que dicha persona esté realizando, por ejemplo si está descansando, hablando, gritando, haciendo deporte, etc.; λc, la tasa de renovación de aire por unidad de tiempo (que está determinada por el tipo de ventilación de la habitación: ventanas cerradas (ninguna ventilación), ventanas abiertas, ventilación mecánica);  pm, el factor de penetración de la mascarilla, que toma valores entre 0 y 1 siendo 0 que no deja pasar ninguna gota al respirar o hablar y 1 que las deja pasar todas (una buena mascarilla bien ajustada tiene un valor de 0.1 o 0.05); ϵ, la tolerancia del modelo que explicaremos un poco más adelante; Cq, la concentración de partículas virales exhaladas por unidad de volumen. Finalmente, el tiempo τ  que se necesita para que una persona se contagie por aerosoles viene dada por una expresión de la cual se deduce una estrategia para aumentar el tiempo antes de que ocurra el primer contagio, es decir el tiempo de seguridad ante contagios.

Como resultado fundamental se obtiene que el tiempo de seguridad disminuye si:

1. Disminuye el tamaño de la habitación: mientras más pequeña la habitación (V más pequeño), más rápido se contagiará la primera persona.

2. El tiempo de seguridad disminuye con mala ventilación (menor λc).  Es fundamental tener áreas bien ventiladas.  Preferentemente con ventiladores y/o extractores de aire y no solamente con ventanas abiertas, pues la diferencia es enorme.

3. El flujo respiratorio es alto (Qb grande). El flujo respiratorio es mayor mientras más alto se hable, o si se está haciendo ejercicio físico, por ejemplo.

4. La mascarilla es mala, o no usas mascarilla pues pm es grande.

5. El portador del virus tiene una alta carga viral y está haciendo alguna actividad que le hace expulsar mucho aire (Cq es grande).

Dado el retorno a actividad presenciales en las escuelas es fundamental insistir en una adecuada ventilación de las aulas con extractores y ventiladores.

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