Un proyecto de investigación de la Universitat Rovira i Virgili ha desarrollado un modelo tridimensional del tracto respiratorio superior humano para reproducir episodios respiratorios intensos y estudiar cómo se dispersan los núcleos de partículas en interiores, con el fin de determinar cómo prevenir la transmisión de enfermedades por vía aérea. De esta forma se puede comprender mejor la dinámica de los aerosoles respiratorios y su impacto en la propagación de enfermedades.
Los investigadores de la URV han creado un simulador que replica episodios respiratorios intensos, como la tos o los estornudos, para analizar la dispersión de partículas portadoras de enfermedades respiratorias. Los resultados del estudio destacan la influencia de la cavidad nasal en la entrega y dispersión de aerosoles. Esta nueva información es crucial para mejorar el equipo de protección personal, como las mascarillas, y para diseñar sistemas de ventilación que reduzcan la exposición a patógenos en entornos compartidos, disminuyendo así la transmisión de enfermedades.
Los aerosoles respiratorios son uno de los principales mecanismos de transmisión de enfermedades como la gripe, la COVID-19 y la tuberculosis. Se generan al toser o estornudar y están compuestos por diminutas partículas que se dispersan en el aire. A pesar de los avances en la comprensión de estos procesos, la variabilidad anatómica de los sistemas respiratorios humanos y la intensidad de los episodios respiratorios han dificultado la obtención de datos precisos sobre la dispersión de aerosoles y cómo mitigar la transmisión de los patógenos que transportan.
Para superar estas limitaciones, el grupo de investigación ECoMMFiT ha creado un simulador que reproduce de manera precisa y controlada la materia particulada generada por la tos y los estornudos. Este modelo tridimensional del tracto respiratorio superior, que incluye la cavidad nasal, permite ajustar parámetros como la velocidad, el flujo de aire y la duración de la exhalación para lograr una reproducción exacta de los flujos respiratorios en diferentes condiciones. Durante la recolección de datos, el equipo utilizó cámaras de alta velocidad y un haz láser, lo que les permitió estudiar en detalle la dispersión de partículas en tiempo real.
Los resultados de la investigación revelan que la cavidad nasal tiene un impacto significativo en la dinámica de los aerosoles. Cuando la exhalación se realiza a través de la nariz, los aerosoles tienden a dispersarse más verticalmente y menos horizontalmente, lo que puede reducir el riesgo de transmisión directa entre personas cercanas. Sin embargo, también facilita que las partículas permanezcan en suspensión durante más tiempo y se distribuyan uniformemente en el espacio. En entornos confinados con poca ventilación, esta acumulación aumenta la concentración de aerosoles y, por lo tanto, el riesgo de exposición prolongada para otras personas.
En cambio, en ausencia de flujo nasal, cuando se exhala por la boca, los aerosoles siguen una trayectoria más horizontal y cubren una mayor distancia. Este patrón incrementa el riesgo de transmisión en proximidad cercana, ya que es más probable que las partículas se depositen directamente sobre personas cercanas, especialmente en situaciones como conversaciones cara a cara o en ambientes compartidos.
