SARS-CoV-2: il vento turbolento trasporta le particelle respiratorie tre volte oltre le misure stimate

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Le particelle respiratorie espirate dopo uno starnuto possono essere trasportate dal vento turbolento più di tre volte oltre le attuali misure di distanza sociali o fisiche raccomandate, riporta un nuovo studio dal Cile disponibile sul server di prestampa medRxiv.

La pandemia globale COVID-19 è causata dalla sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Senza vaccini o trattamenti disponibili, gli interventi si sono concentrati sulla quarantena, sulla tracciabilità dei contatti e sul distanziamento sociale.

Anche se recentemente, una miriade di studi miravano a indirizzare la diffusione di goccioline respiratorie attraverso l’aria, questi studi affrontavano situazioni interne o esterne – senza tener conto di scenari rappresentativi della vita reale.

Di conseguenza, un’attenzione inadeguata è stata data alla diffusione di goccioline respiratorie in condizioni esterne sotto il vento turbolento. Questo è il motivo per cui i ricercatori cileni della MSET Chile SpA, Dipartimento di Ingegneria Meccanica della Facoltà di Ingegneria, Università di Concepción, e il Centro interdisciplinare per la ricerca sull’acquacoltura (INCAR) di Concepción hanno deciso di condurre una simulazione realistica delineata nel loro nuovo documento disponibile su medRxiv.

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La mancanza di prove solide

Il Dr. David L. Heymann, Professore di epidemiologia delle malattie infettive della London School of Hygiene & Tropical Medicine (e una delle figure di spicco durante l’epidemia di SARS), ha ammonito nel suo recente TED Talk che la propagazione di COVID-19 all’aperto è una delle incognite importanti ancora da caratterizzare.

L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha recentemente comunicato che non esistono prove concrete per l’adozione di misure contro il contagio aerotrasportato per COVID-19. Tuttavia, ha sottolineato la necessità di prendere un metro di distanza dalla tosse o dallo starnuto. Tuttavia, la mancanza di una trasmissione aerotrasportata documentata in realtà non significa che la malattia non possa essere trasmessa per via aerea in uno scenario urbano di microclima.

L’assenza di consenso su questo argomento è un problema ardente nella comunità scientifica. Sebbene il materiale di RNA virale sia stato rilevato molto più di quanto si pensasse in precedenza, è stata riscontrata una grave mancanza di ricerche necessarie per stimare il potenziale infettivo con sufficiente precisione.

Una simulazione realistica dell’ambiente esterno

Come team di ricerca specializzato nella modellazione del flusso di fluidi, gli autori hanno svolto la loro ricerca predittiva simulando la dispersione di goccioline polidisperse multidimensionali espirate durante uno starnuto in un contesto urbano di microclima.

Il loro modello era basato sulla fluidodinamica computazionale (CFD) e lo scenario microclimatologico utilizzava un vento di media intensità simulato utilizzando una simulazione a grande Eddy modellata a parete (ovvero una tecnica ben descritta per la simulazione di flussi turbolenti). Infine, la dispersione delle goccioline e la loro successiva interazione con il campo di velocità sono state descritte usando un approccio lagrangiano (noto anche come approccio basato sulle particelle). Tutti questi passaggi metodologici sono stati fondamentali nel raggiungimento di condizioni esterne realistiche.

Diffusione a lunga distanza

“I nostri risultati indicano che l’effetto del microclima è molto rilevante sulla propagazione delle goccioline, dove la dispersione è potenziata dal vento turbolento”, spiegano gli autori dello studio. Il vento di intensità moderata può trasportare goccioline respiratorie di dimensioni maggiori (tra 400 e 900 micrometri) fino a una distanza di cinque metri in un contesto urbano – e ciò accade entro un paio di secondi. Ancora più importante, le goccioline più piccole (tra 100 e 200 micrometri) possono essere trasportate fino a 11 metri in 14 secondi. “Sebbene i dati consentano di farsi un’idea delle dinamiche, sono diversi da una realistica condizione esterna”, sottolineando gli autori dello studio .

Verso misure di distanziamento più rigorose?

Sulla base dello scenario realistico simulato, questi risultati mostrano che le particelle espirate dopo uno starnuto possono essere trasportate dal vento turbolento tre volte oltre le distanze di sicurezza consigliate suggerite durante la pandemia di COVID-19.  “Data l’incertezza del potenziale contagio in questo modo e con questa portata, questi sforzi sono intenti a contribuire a far luce sulla possibilità di adottare misure più efficaci di auto-cura e distanziamento”, ammoniscono gli autori dello studio.

Tuttavia, per determinare il rischio di contagio reale alle distanze sopra menzionate (e soprattutto considerando il diametro di tali particelle), devono essere condotti ulteriori studi. La conclusione finale deve attendere altri approcci, anche test in vivo su volontari.

Fonte: medRxiv.