A forma como a fumaça se move dentro de um bar ou do lado de fora ao ar livre pode ajudar a visualizar como o coronavírus se espalha. Shironosova / Getty Images Plus

Quando as pessoas imaginam o distanciamento social, normalmente pensam na "regra dos 6 metros".

É verdade que ficar a 6 m de outras pessoas pode reduzir a chance de uma gota respiratória carregada de coronavírus cair em seus olhos, nariz ou boca quando alguém tosse. A maioria dessas gotículas são muito pequenas para serem vistas e as pessoas as expelem para o ar o tempo todo - quando gritam, falam ou apenas respiram.

Mas a regra de 6 pés não leva em conta todos os riscos, especialmente em ambientes fechados.

Pense em entrar em uma sala onde alguém está fumando um cigarro. Quanto mais perto você estiver do cigarro, mais forte será o cheiro - e mais fumaça estará inalando. Essa fumaça também paira no ar. Com o tempo, não importa onde você está na sala; a fumaça estará em toda parte.

A fumaça do cigarro contém partículas que são semelhante em tamanho às gotículas respiratórias menores expelidas por humanos - aqueles que demore no ar o mais tempo. Embora não seja uma analogia perfeita, imaginar como a fumaça do cigarro se move em diferentes ambientes, tanto internos quanto externos, pode ajudar a visualizar como as gotículas carregadas de vírus circulam no ar.

As professores quem estuda dinâmica de fluidos e aerossóis, estivemos explorando como o COVID-19 circula e os riscos que ele cria. A regra de 6 pés é um bom benchmark fácil de lembrar, mas é importante entender suas limitações.

Aerossóis e uma regra de 86 anos

A regra de 6 pés remonta a um artigo publicado em 1934 por William F. Wells, que estava estudando como a tuberculose se espalha. Wells estimou que pequenas gotículas respiratórias evaporam rapidamente, enquanto as grandes caem rapidamente ao solo, seguindo uma trajetória balística. Ele descobriu que o máximo que qualquer gota viajou antes de se estabelecer ou evaporar era cerca de 6 pés.

Embora essa distância possa reduzir a exposição, ela não fornece um quadro completo do risco de infecção do vírus SARS-CoV-2.

Quando as pessoas expiram, expelem gotículas respiratórias com uma ampla variedade de tamanhos. A maioria é menor que 10 mícrons de diâmetro. Estes podem diminuir rapidamente para aproximadamente 40% de seu diâmetro original, ou menor, devido à evaporação.

As gotículas não evaporam completamente, entretanto. Isso ocorre porque eles consistem de água e matéria orgânica, potencialmente incluindo o vírus SARS-CoV-2. Essas pequenas gotas ficam suspensas no ar por minutos a horas, representando um risco a qualquer pessoa que entre em contato com eles. Quando suspensas no ar, essas gotículas são comumente chamadas de aerossóis.

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Os modelos de computador mostram como as gotículas respiratórias se movem em diferentes condições. Crédito: K. Liu, J. Salinas, M. Allahyari, N. Zgheib e S. Balachandar / Universidade da Flórida.

Interior ou exterior: questões de ventilação

O risco de infecção é maior ao lado de uma pessoa infectada com o vírus e diminui com a distância. No entanto, a forma como as gotículas respiratórias se misturam no ar e a concentração resultante influenciam a distância necessária para evitar a exposição com segurança.

Ao ar livre, a combinação de distanciamento físico e coberturas faciais oferece excelente proteção contra a transmissão de vírus. Pense novamente em estar perto de um fumante. A fumaça pode ser carregada pelo vento muito mais longe do que 6 pés, mas altas concentrações de fumaça geralmente não se acumulam ao ar livre porque a fumaça é rapidamente diluída pelo grande volume de ar. Uma estratégia altamente eficaz para evitar respirar fumaça é evitar ficar diretamente na direção do vento em relação ao fumante. Isso também é verdadeiro para gotículas respiratórias.

Dentro de casa, a imagem é muito diferente.

As correntes de ar de ambientes muito claros provenientes de ventiladores e unidades de ventilação podem transportar gotículas respiratórias em distâncias muito maior de 6 pés. No entanto, ao contrário de estar ao ar livre, a maioria dos espaços internos têm má ventilação. Isso permite a concentração de pequenas gotículas respiratórias no ar para construir com o tempo, alcançando todos os cantos de uma sala.

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Uma simulação mostra as trajetórias de gotas emitidas por alguém em uma sala com ventilação mista. Crédito: Goodarz Ahmadi e Mazyar Salmanzadeh / Clarkson University.

Quando dentro de casa, o risco de infecção depende de variáveis ​​como o número de pessoas na sala, o tamanho da sala e a taxa de ventilação. Falando alto, gritando or cantando também pode gerar concentrações muito maiores de gotículas, aumentando muito o risco de infecção associado.

Não é surpreendente que a maioria Eventos “superespalhadores” que infectaram um grande número de pessoas envolvidas em reuniões internas, incluindo conferências de negócios, bares lotados, no funeral e prática coral.

Estratégias para ficar seguro

Nos tempos pré-COVID-19, poucas pessoas se preocupavam com a infecção respiratória causada por pequenas gotículas carregadas de vírus que se acumulavam dentro de casa porque a carga de vírus era geralmente muito baixa para causar uma infecção.

Com o SARS-CoV-2, a situação é diferente. Estudos têm mostrado que pacientes COVID-19-positivos, mesmo aqueles que são assintomáticos, carregam um alta carga do vírus em seus fluidos orais. Quando as gotículas no ar emitidas por esses pacientes durante uma conversa, canto e assim por diante são inalados, infecção respiratória é possível.

Infelizmente, não existe uma distância segura em uma sala mal ventilada. Boas estratégias de ventilação e filtração que trazem ar fresco são essenciais para reduzir os níveis de concentração de aerossol, da mesma forma que abrir janelas pode limpar uma sala cheia de fumaça.

Além disso, máscaras ou coberturas faciais deve ser usado sempre em ambientes internos públicos. Ambos reduzem a concentração de gotículas respiratórias sendo expulso na sala e forneça alguma proteção contra inalar aerossóis infecciosos.

Finalmente, porque o risco de a infecção aumenta com o tempo de exposição, limitar o tempo gasto em espaços públicos também é importante.

A diretriz de distanciamento social de 6 m é uma ferramenta crítica para combater a disseminação da COVID-19. No entanto, à medida que mais atividades passam para dentro de casa com a chegada do clima mais frio neste outono, será essencial implementar salvaguardas, incluindo aquelas que você pode usar para evitar inalar a fumaça do cigarro.

Sobre os autores

Byron Erath, Professor Associado de Engenharia Mecânica, Clarkson University; Andrea Ferro, Professora de Engenharia Civil e Ambiental, Clarkson University; Goodarz Ahmadi, Professor de Engenharia Mecânica, Clarkson University, e Suresh Dhaniyala, Bayard D. Clarkson Professor Distinto de Engenharia Mecânica e Aeronáutica, Clarkson University

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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