In questo articolo vengono analizzati i principali meccanismi di diffusione del virus SARS-CoV-2, fornendo elementi utili per la corretta gestione per il contrasto alla diffusione del virus stesso. Lo studio prende le mosse dalla constatazione che, allo stato dell’arte, manca una terminologia rigorosa e univocamente accettata nella letteratura tecnico-scientifica con riferimento alle modalità con cui può avvenire la trasmissione del contagio di SARS-CoV-2 e, in particolare, alle modalità di trasporto cosiddette “droplet” e “airborne”. La corretta analisi dei meccanismi che governano la diffusione del virus non può prescindere da una rigorosa definizione dei termini che entrano in gioco nella descrizione dei fenomeni, da cui discendono importanti indicazioni volte a determinare soluzioni tecniche finalizzate alla minimizzazione del rischio di contagio. Partendo dalla definizione di una terminologia rigorosa ed univoca, attraverso l’applicazione un nuovo modello per lo studio della propagazione del contagio, lo studio, sulla base di valutazioni fisico-matematiche, dà ragione di come il contagio avvenga solo mediante goccioline, sole a poter veicolare efficacemente il virus. Sulla base di queste valutazioni, lo studio analizza il trasporto del virus, incluso nelle goccioline, sulla base dei principi della termo-fluidodinamica, ovvero accoppiando alle equazioni del moto le equazioni che descrivono la variazione di massa per evaporazione. Infatti, la gittata di una goccia emessa da un soggetto infetto, ovvero la distanza di sicurezza da mantenere per minimizzare il rischio di contagio, dipende da numerosi parametri fra i quali, di notevole importanza, il grado igrometrico dell’ambiente in cui questa, la goccia, si trova: da esso, infatti, dipende la velocità di evaporazione e, quindi, la sussistenza della goccia. Pertanto, lo studio dimostra che il controllo del trasporto del contagio non può essere affrontato in assenza di controllo del grado igrometrico dell’ambiente in cui la goccia si muove: infatti, la definizione stessa di distanza di sicurezza perderebbe di significato in quanto la gocciolina potrebbe “sopravvivere” nell’ambiente con elevata umidità, anche per tempi lunghi e realizzando percorsi casuali, qualora le goccioline fossero al di sotto di certe dimensioni. A conclusione dello studio, è riportato un caso di studio che dimostra non solo la correlazione fra grado igrometrico e distanza di sicurezza ma anche che la trasmissione del contagio di tipo airborne, ovvero tramite virioni rilasciati a seguito di evaporazione della goccia, in virtù della loro bassissima concentrazione e del moto di tipo browniano che li caratterizza, abbia una probabilità del tutto trascurabile rispetto alla trasmissione dell’infezione da SARS-CoV-2.

Analisi della trasmissione di SARS-CoV-2: influenza delle condizioni termoigrometriche rispetto al rischio di diffusione del contagio

Maria Pia Fantini;Davide Gori;Alessandro Guzzini;Marco Pellegrini;Maria Carla Re;Chiara Reno;Greta Roncarati;Cesare Saccani
;
Caterina Vocale
2020

Abstract

In questo articolo vengono analizzati i principali meccanismi di diffusione del virus SARS-CoV-2, fornendo elementi utili per la corretta gestione per il contrasto alla diffusione del virus stesso. Lo studio prende le mosse dalla constatazione che, allo stato dell’arte, manca una terminologia rigorosa e univocamente accettata nella letteratura tecnico-scientifica con riferimento alle modalità con cui può avvenire la trasmissione del contagio di SARS-CoV-2 e, in particolare, alle modalità di trasporto cosiddette “droplet” e “airborne”. La corretta analisi dei meccanismi che governano la diffusione del virus non può prescindere da una rigorosa definizione dei termini che entrano in gioco nella descrizione dei fenomeni, da cui discendono importanti indicazioni volte a determinare soluzioni tecniche finalizzate alla minimizzazione del rischio di contagio. Partendo dalla definizione di una terminologia rigorosa ed univoca, attraverso l’applicazione un nuovo modello per lo studio della propagazione del contagio, lo studio, sulla base di valutazioni fisico-matematiche, dà ragione di come il contagio avvenga solo mediante goccioline, sole a poter veicolare efficacemente il virus. Sulla base di queste valutazioni, lo studio analizza il trasporto del virus, incluso nelle goccioline, sulla base dei principi della termo-fluidodinamica, ovvero accoppiando alle equazioni del moto le equazioni che descrivono la variazione di massa per evaporazione. Infatti, la gittata di una goccia emessa da un soggetto infetto, ovvero la distanza di sicurezza da mantenere per minimizzare il rischio di contagio, dipende da numerosi parametri fra i quali, di notevole importanza, il grado igrometrico dell’ambiente in cui questa, la goccia, si trova: da esso, infatti, dipende la velocità di evaporazione e, quindi, la sussistenza della goccia. Pertanto, lo studio dimostra che il controllo del trasporto del contagio non può essere affrontato in assenza di controllo del grado igrometrico dell’ambiente in cui la goccia si muove: infatti, la definizione stessa di distanza di sicurezza perderebbe di significato in quanto la gocciolina potrebbe “sopravvivere” nell’ambiente con elevata umidità, anche per tempi lunghi e realizzando percorsi casuali, qualora le goccioline fossero al di sotto di certe dimensioni. A conclusione dello studio, è riportato un caso di studio che dimostra non solo la correlazione fra grado igrometrico e distanza di sicurezza ma anche che la trasmissione del contagio di tipo airborne, ovvero tramite virioni rilasciati a seguito di evaporazione della goccia, in virtù della loro bassissima concentrazione e del moto di tipo browniano che li caratterizza, abbia una probabilità del tutto trascurabile rispetto alla trasmissione dell’infezione da SARS-CoV-2.
AMS Acta
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Maria Pia Fantini, Davide Gori, Alessandro Guzzini, Marco Pellegrini, Maria Carla Re, Chiara Reno, Greta Roncarati, Cesare Saccani, Caterina Vocale
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