La tos repetida degrada gravemente la eficacia de la mascarilla
Un sujeto tosiendo en un incidente cíclico. Un examen cualitativo de la transmisión de gotitas en el aire con y sin usar una mascarilla quirúrgica. Las figuras muestran los resultados a los 2, 3, 4 y 5 segundos. El uso de una mascarilla quirúrgica que muestra una eficacia inicial de aproximadamente el 91 % no puede evitar el transporte de las gotitas de saliva lejos del sujeto. Muchas gotas penetran el protector de la máscara y algunas partículas portadoras de enfermedades de las gotas de saliva pueden viajar más de 1,2 metros. Para la visualización, las gotas se escalaron por un factor de 600 en comparación con su tamaño real. Las condiciones ambientales son velocidad del viento cero, temperatura ambiente de 20 grados C, presión de 1 atmósfera y humedad relativa del 50%. La temperatura de la boca es de 34 grados C y la temperatura de la piel de la cara es de 32 grados C. Credit: Talib Dbouk y Dimitris Drikakis
Se cree que las máscaras faciales ralentizan la propagación de virus, incluido el nuevo coronavirus que causa el COVID-19, pero poco se sabe acerca de lo bien que funcionan.
En una edición de Physics of Fluids, Talib Dbouk y Dimitris Drikakis, de la Universidad de Nicosia en Chipre, utilizan modelos informáticos precisos para trazar los patrones de flujo esperados de pequeñas gotas liberadas cuando una persona con máscara tose repetidamente.
El trabajo anterior de este grupo de investigación mostró que las gotas de saliva pueden viajar 18 pies en cinco segundos cuando una persona sin máscara tose. Este nuevo trabajo utilizó un modelo extendido para considerar el efecto de las máscaras faciales y los ciclos múltiples de tos.
Los resultados muestran que las máscaras pueden reducir la transmisión de gotitas en el aire. Sin embargo, la eficacia de filtración de las máscaras se ve afectada negativamente por la tos repetida, como podría ocurrir cuando una persona está enferma. La tos repetida reduce la eficiencia, dejando pasar muchas más gotas.
El modelo se creó usando ecuaciones matemáticas complejas para la turbulencia y otros efectos de flujo. Se modeló una secuencia de tos aplicando varios ciclos de pulsos de velocidad dirigidos hacia adelante a las gotitas iniciales. Los investigadores realizaron simulaciones numéricas que dan cuenta de las interacciones de las gotitas con el filtro poroso en una mascarilla quirúrgica.
Un sujeto tosiendo en un incidente cíclico en un examen cualitativo de la transmisión de gotitas en el aire con y sin mascarilla quirúrgica. Crédito: Talib Dbouk y Dimitris Drikakis
Los resultados son alarmantes. Incluso cuando se usa una máscara, algunas gotas pueden viajar una distancia considerable, hasta 1 metro, durante los períodos de tos leve. Sin una máscara, las gotas viajan el doble de distancia, sin embargo, usar una máscara ayudará. Una máscara también reduce la cantidad de gotas que se filtran por el costado de la máscara, pero no logra eliminarlas por completo.
Estos cálculos también revelaron un efecto en el tamaño de las gotas debido al flujo turbulento que se encuentra con la máscara, escapa y entrando al ambiente.
«El tamaño de las gotas cambia y fluctúa continuamente durante los ciclos de tos como resultado de varias interacciones con la máscara y la cara», dijo Drikakis.
Dbouk explicó cómo los tamaños de las gotas podría cambiar. «Las máscaras reducen la acumulación de gotitas durante los ciclos repetidos de tos», dijo Dbouk. «Sin embargo, no está claro si las gotas grandes o las pequeñas son más infecciosas».
«El uso de una mascarilla no brindará una protección completa», dijo Drikakis. «Por lo tanto, el distanciamiento social sigue siendo esencial». Para los trabajadores de la salud, los investigadores recomiendan equipos de protección personal mucho más completos, incluidos cascos con filtros de aire incorporados, protectores faciales, batas desechables y juegos dobles de guantes.
Los investigadores también instan a los fabricantes y a las autoridades reguladoras considerar nuevos criterios para evaluar el rendimiento de las mascarillas que tengan en cuenta la física del flujo y la dinámica de la tos. También propusieron un nuevo criterio para la evaluación del rendimiento de las máscaras.
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Seis pies no son lo suficientemente lejos para detener la transmisión del virus en vientos ligeros: estudio Más información: «Sobre las gotas respiratorias y las máscaras faciales», Physics of Fluids, aip.scitation. org/doi/10.1063/5.0015044 Información de la revista: Physics of Fluids
Proporcionado por el Instituto Americano de Física Cita: La tos repetida degrada gravemente la eficacia de la mascarilla facial (2020, junio 16) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-degrades-mask-efficiency.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.