Recerca
La URV desenvolupa un simulador d'esternuts per estudiar la dispersió d'aerosols
La investigació permetrà millorar els sistemes de protecció i ventilació per tal de reduir la transmissió de malalties
Una dona sortint de l'hospital Clínic amb la mascareta posada.
Un equip d'investigadors de la Universitat Rovira i Virgili (URV) ha desenvolupat un simulador de tos i esternuts amb l'objectiu d'estudiar la dispersió dels núvols de partícules que transporten les malalties respiratòries. El grup de recerca ECoMMFit ha elaborat un model tridimensional del tracte respiratori, que mitjançant la utilització de fluxos d'aire és capaç de reproduir els episodis respiratoris. Els resultats d'aquest estudi permetran millorar els equips de protecció individual, com les mascaretes, i dissenyar sistemes de ventilació més eficients, per tal de reduir l'exposició a les partícules. D'aquesta manera es podria minimitzar el risc de transmissió d'aquestes malalties en entorns de risc, com hospitals i centres educatius.
Els aerosols respiratoris són un dels principals mecanismes de transmissió de malalties com la grip, la COVID-19 o la tuberculosi. Es produeixen quan tossim o esternudem, i estan formats per núvols de partícules minúscules que es dispersen en l’ambient. La variabilitat anatòmica dels aparells respiratoris humans i la intensitat dels episodis respiratoris intensos han dificultat l'obtenció de dades per entendre com es dispersen els aerosols i com podem mitigar la transmissió dels patògens que transporten.
El dispositiu creat permet ajustar paràmetres com la velocitat, el volum d’aire i la duració de l’exhalació per aconseguir una reproducció precisa dels fluxos respiratoris en diferents condicions. En la recol·lecció de dades, l’equip investigador va utilitzar càmeres d’alta velocitat i un feix làser, que els van permetre estudiar amb detall la dispersió de partícules en temps real.
Els resultats de la recerca revelen que la cavitat nasal té un impacte significatiu en la dinàmica dels aerosols. Quan el nas participa en l’exhalació -quan s'estornuda amb el nas- els aerosols tendeixen a dispersar-se més verticalment i menys horitzontalment. Això pot reduir el risc de transmissió directa entre persones properes, però també facilita que les partícules es mantinguin en suspensió més temps i es distribueixin uniformement en l’espai. En entorns tancats amb poca ventilació, aquesta acumulació augmenta la concentració d’aerosols i, per tant, el risc d’exposició a llarg termini per part d’altres individus.
En canvi, en absència de flux nasal -quan s'estornuda per la boca- els aerosols segueixen una trajectòria més horitzontal i cobreixen una distància més gran. Aquest patró incrementa el risc de transmissió en proximitat, ja que les partícules tenen més probabilitat de dipositar-se directament sobre persones situades a prop, especialment en situacions com converses cara a cara o en entorns compartits.