Boletín
N°208 - abril 2020
El distanciamiento social y la
física del estornudo
Jorge
A. Amador
jorge.amador@ucr.ac.cr
Catedrático e investigador de la Escuela de Física y del Centro de
Investigaciones Geofísicas, Universidad de Costa Rica y Academia Nacional de
Ciencias de Costa Rica
La situación actual relativa a la aparición del virus
SARS-CoV-2, causante de la enfermedad Covid-19, ha impulsado al Gobierno de
Costa Rica, al igual que en otros países, a tomar una serie de medidas para
evitar la propagación de este agente infeccioso. Sectores sociales, académicos,
profesionales, técnicos y en general la población del país han participado
colaborando de diferente forma para minimizar el impacto en el número de
personas contagiadas, y sobre todo en la cantidad de fallecidos a causa de esta
pandemia.
Entre las medidas adoptadas están el lavado frecuente de
manos, las normas de higiene respiratoria y el distanciamiento social de al
menos un metro. Específicamente, la Organización Mundial de la Salud recomienda
que "se mantenga al menos un metro de distancia entre una persona y las demás,
particularmente entre aquellas que tosan, estornuden y tengan fiebre".
El Ministerio de Salud de Costa Rica indica que esta
distancia debe ser de 1.8 metros. Al respecto, este ensayo intenta responder la
siguiente interrogante: ¿debe mantenerse la distancia recomendada de 1.8 metros
entre todas las personas, amén de las mencionadas arriba, o debe ser mayor? Se
conoce que el estornudo juega un papel importante en la propagación de
infecciones, pero se sabe relativamente poco sobre cómo es este proceso, en
particular sobre la forma en que el producto del estornudo es expulsado del
sistema respiratorio y se expele por la boca de las personas.
Al respecto, la matemática Lydia Bourouiba
del Laboratorio de Fluidos para la Transmisión de Enfermedades del Instituto
Tecnológico de Massachusetts (ITM) ha venido trabajando en este problema desde
el 2016 y uno de sus objetivos es el uso de la dinámica de fluidos y la
matemática en la epidemiología y la salud pública.
Esta investigadora ha utilizado en su laboratorio equipo de
fotografía de alta velocidad (miles de cuadros por segundo) para tomar videos
que permitan entender la forma y estructura de los estornudos. Los experimentos
le han permitido medir algunos parámetros como el diámetro de las gotitas que
se despiden por la boca y la nariz, y su velocidad en ambientes controlados, de
manera que se pueda aprender cómo esas partículas pueden transportar virus y
otros patógenos de un huésped a otro.
Entre los hallazgos más importantes se encuentra el hecho de
que los estornudos son más violentos de lo que se creía, es decir, el fluido se
comporta de manera altamente turbulenta (como cuando se observa el agua en un
río a gran velocidad que arrastra piedras y palos), lo que hace impredecible la
distancia y forma en que se propagan al ambiente las gotitas del líquido
expulsado, que transporta como en el caso de esta pandemia actual, el
SARS-CoV-2.
Un problema, aún no resuelto, es cómo se ve afectada esta
distancia por la distribución de tamaños de las partículas expulsadas y el
papel que desempeña, entre otras variables, la capacidad pulmonar del individuo
(un niño tiene menor capacidad pulmonar que un adulto).
Por otra parte, un grupo de expertos liderados por el Dr. Scharfman del Departamento de Ingeniería Mecánica del ITM
encontraron que bajo las características anatómicas de una persona común las
velocidades de expulsión de un estornudo pueden ser del orden de más de 2 m/s,
lo que en general no da tiempo de protegerse de ese fluido turbulento si el
individuo, con un tiempo de respuesta normal de varias décimas de segundo al
sonido, se encuentra a menos de dos metros de distancia de la persona que
estornuda.
En el caso de que existan otros parámetros ambientales
adversos, como el viento a favor del estornudo, las implicaciones de su impacto
pueden ser aún mayores. Para entender mejor este proceso sobre la física del
estornudo se recomienda visitar la página https://www.scientificamerican.com/video/sneeze-physics-caught-in-video/
de junio de 2016. De lo anterior y para concluir este corto escrito, los
estudios realizados refuerzan que no es suficientemente seguro un metro de
distanciamiento social para minimizar el riesgo de contagio, ya que este es un
valor promedio con una importante variabilidad asociada. Más bien, lo deseable
es mantener una distancia de al menos tres metros, y así reducir la
probabilidad de contagio.
Como puede verse, la física de fluidos
también está disponible para ayudar en estos casos!