Investigación vincula transmisión del SARS-CoV-2 por gotas al hablar

Según la investigación “La vida en el aire de gotas producidas al hablar y su potencial importancia en la transmisión del SARS-CoV-2”, publicada en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), las gotas generadas al hablar por personas asintomáticas y sintomáticas del síndrome agudo respiratorio SARS-CoV-2 son consideradas un modo de transmisión de la enfermedad.

Entre las conclusiones destacan que el hablar fuerte puede emitir miles de gotas de fluidos orales por segundo en un ambiente cerrado e inactivo, estas desaparecen del campo de visión en un rango de 8 a 14 minutos. Cada gota contó con un diámetro del núcleo de al menos cuatro micrómetros, o de 12 a 21 micrómetros antes de deshidratarse por la evaporación.

Como conclusión se confirmó que existe una probabilidad que incluso el hablado normal puede transmitir el virus SARS-CoV-2 en el aire en ambientes cerrados.

Análisis de gotas usando un láser de luz

Para el desarrollo de esta investigación, los expertos hicieron observaciones en base a un láser de luz altamente sensible que logró comprobar la duración de vida en el aire de las gotas al hablar, transformado por cilindros ópticos y esféricos, con un lente de cámara con un campo de visión horizontal de 20 centímetros para grabar el proceso del núcleo de las gotas expulsadas. El láser contenía un ventilador para el orden de la distribución de las partículas.

Como datos generales para la investigación a conocer, las gotas generadas al hablar rápidamente se deshidratan por la evaporación en el aire, disminuyendo en tamaño y desacelerando su caída. La probabilidad de que una gota contenga el virus completo depende de su volumen inicial en hidratación, es decir el cubo de su diámetro (d).

Como parte del proceso se tuvo que encender el ventilador interno del láser, y con un filtro de aire de alta eficiencia se llenó la caja por varios minutos. Luego se cerró la caja y se empezó a grabar con el puerto de habla abierto para que una persona dijera la frase “stay healthy” o mantente saludable en español por 25 segundos. Se decidió decir esta frase ya que la fonación en la palabra “th” de la palabra healthy en inglés, emite muchas gotas de fluidos orales. Para determinar el número total de partículas se tuvo que multiplicar el número promedio de partículas en una sola cámara por el radio de volumen de la caja.

Después de repetir la frase “stay healthy” por 25 segundos, se apagó el ventilador interior por 10 segundos, pero la cámara de grabación se mantuvo encendida por 80 minutos para analizar y determinar el número de puntos y rayas que excedieron la intensidad individual en pixeles de 30 de las gotas expulsadas.

A través del pliego visible, se notó que la intensidad de luz variaba y por ello no se pudo vincular de manera cuantitativa la intensidad de la luz dispersada con el tamaño de la particulada regada. En el tiempo considerado “0”, se detectaron 9 núcleos de gotas, los núcleos más grandes y brillantes cayendo con una velocidad más rápida que las gotas más pequeñas y opacas.

Mediante un hablado fuerte y con una carga viral de 7 × 106 por milímetro, se estima que en 1 minuto se pueden generar hasta 10000 núcleos de gotas contiendo virus que se mantienen en el aire por más de ocho minutos, pudiendo infectar a otros con el SARS-CoV-2. Las gotas con los núcleos más pequeños pueden permanecer indefinidamente en el aire, contiendo virus solo en un 0.01%.

Por otro lado, la visualización directa demostró como el hablado normal genera gotas que pueden permanecer en el aire por 10 o más minutos, capaces de transmitir la enfermedad en lugares confinados. Aún se está por comprobar si las gotas producidas por el hablado bajo, con un diámetro de núcleo de menos de 30 micrómetros pueden permanecer en el aire por periodos largos.

Según la gráfica trabajada se pudo apreciar la luz dispersa producto de los núcleos de las gotas en el aire generadas al repetir la frase “stay healthy”. El 25% representó el brillo disperso de los núcleos que desaparece en aproximadamente ocho minutos, y la curva verde representó el resto del brillo que desapareció en un tiempo de 14 minutos.

Para determinar la distancia en el cual las gotas viajan de la boca a descensión, se utilizó el volumen total y la velocidad en el flujo del aire exhalado, este depende de la fonación y el volumen total de la intensidad sonora.

Datos adicionales

Ha sido comprobado que al toser o al estornudar se pueden transmitir virus respiratorios mediante gotas, capaces de transmitir enfermedades como la influenza, la tuberculosis o la rubeola. Según la publicación, el hablado normal puede ocasionar miles de gotas de fluidos orales que pueden cargar los virus.

Por naturaleza, una gota se deshidrata por la evaporación del aire, y el que tanto logra deshidratarse depende de la materia no volátil que existe en el fluido oral como la azúcar, los encimas, los electrolitos, el ADN, restos de las células epiteliales deshidratadas y células blancas, así como de las mismas glándulas salivares. Para determinar qué tan alta es la probabilidad de que una gota emitida al hablar propague la infección, se debe analizar qué tan grande es el núcleo de la gota en el aire.

Mediante el desarrollo de la investigación, se comprobó que la gota promedio tiene un rango de emisión en radio por segundo de 1,000, con picos de emisión tan altos como 10,000 s−1. Las gotas más grandes asociadas con una proximidad directa a la transferencia viral no fueron tomadas en cuenta para la investigación.

Cabe destacar que estos descubrimientos son producto de los investigadores Valentyn Stadnytskyi, Christina E. Bax, Adriaan Bax, and Philip Anfinrud, en representación del Laboratorio de Física Química, el Instituto Nacional de Diabetes, Enfermedades del Riñón y Digestivas; el Instituto Nacional de Salud, la Escuela de Medicina Perelman y la Universidad de Pensilvania y Filadelfia.

Si quiere leer la investigación y ver la gráfica, haga clic en el enlace:

https://www.pnas.org/content/pnas/early/2020/05/12/2006874117.full.pdf

Noticias relacionadas:

Comentarios