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Desde finales del siglo XIX se sabe que las pequeñas gotas de secreciones salivares y mucosas que expulsamos bruscamente en grandes cantidades al toser y estornudar, y de forma continua al hablar y respirar, pueden transportar en su interior organismos patógenos, tanto de origen bacteriano como vírico.
Las gotas en cuestión se llaman ‘gotas de Flügge’ en honor al bacteriólogo e higienista alemán Karl Flügge, que demostró su existencia e importancia a finales de los noventa… del sigo XIX.
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Durante décadas se ha estudiado el papel de estas microgotas en la transmisión de las enfermedades más diversas, desde la tuberculosis a la gripe.
Y los resultados son estremecedores: Una sola de estas microgotas puede llevar en su interior los suficientes organismos patógenos como para superar la dosis infectante e iniciar la enfermedad.
7 millones de coronavirus en un solo mililitro de saliva
En estos momentos de pandemia global de Covid-19, las gotas de Flügge tienen un especial protagonismo ya que son la fuente de contagio y diseminación del SARS-CoV-2.
Una persona infectada puede tener más de 7 millones de coronavirus en un solo mililitro de saliva o de secreciones mucosas. Al toser, estornudar, o simplemente hablar, dispersará millones de microgotas con su peligrosa carga viral.
Por eso, cuanto más sepamos sobre como se comportan en el aire las gotas de Flügge, mejor preparados estaremos para prevenir la infección.
El problema está en que las gotas de Flügge son de un tamaño muy pequeño. Y la física que condiciona el comportamiento de los objetos pequeños no nos resulta familiar. Pero tenemos que enfrentarnos a ella, aunque sea de forma intuitiva.
Porque necesitamos comprender como funcionan las gotas de Flügge para que podamos tomar las medidas adecuadas para evitar contagiarnos.
Nosotros somos lo suficientemente grandes como para que en nuestro movimiento predominen las fuerzas de inercia sobre la viscosidad. Para que se entienda fácil, si caemos desde lo alto la gravedad sería nuestra ‘fuerza de inercia’ y la viscosidad sería la resistencia que el aire hace sobre nuestro cuerpo, que en esa caída no será mucha y apenas nos frenará. Pero en un organismo pequeño, -por ejemplo, una hormiga-, ocurre lo contrario.
Insistamos con un experimento mental: imaginemos que saltamos desde un quinto piso. Las fuerzas de viscosidad con el aire no frenarán demasiado nuestra caída y la gravedad nos acelerará hasta que choquemos con el suelo a suficiente velocidad como para matarnos.
Por el contrario, la hormiga puede saltar sin problema: Las fuerzas de viscosidad del aire la frenarán tanto que caerá muy despacio, llegando al suelo tan lentamente que no sufrirá daño alguno (recordemos que en esta época podemos ver ‘volar’ a pequeñas arañitas arrastradas por una brisa ligera).
Pues bien, una hormiga es gigantesca en relación a las gotas de Flügge. Por eso en estas microgotas las fuerzas de viscosidad todavía condicionan mucho más su comportamiento.
Suspendidas en el aire o lanzadas con fuerza
Además, las cosas se complican porque el diámetro de las gotas de Flügge varía mucho: desde aproximadamente las 0.5 micras (con lo que harían falta poner en fila 2.000 para que midiesen 1 milímetro) hasta incluso un poco más de 1 milímetro.
Esta amplia variedad de tamaños determina su destino y tiene una excepcional importancia en los mecanismos de contagio del SARS-CoV-2.
Para hacernos una idea de cómo se comportan las gotas de Flügge de tamaños diferentes vamos a explicar, por separado, sus diferentes propiedades:
Permanencia en el aire: Acabo de toser y he lanzado a la atmósfera millares de gotas de Flügge. El tamaño de las microgotas va a condicionar cuánto tiempo permanecen en el aire.
Las de mayor tamaño caen al suelo después de unos cuantos segundos. Por el contrario, las microgotas más pequeñas permanecen suspendidas en el aire muchísimo más tiempo.
Resulta fácil comprobarlo cuando nos adentramos en la niebla porque, esencialmente, está formada por microgotas de agua que permanecen suspendidas en la atmósfera durante muchas horas.
Distancia recorrida: El tamaño de las microgotas también va a condicionar su alcance: Imaginemos que, en contra de todos los consejos, toso sin ponerme el brazo o un pañuelo delante de la boca. Las gotas de Flügge se dispersan.
La mayor inercia de las gotitas más grandes hará que lleguen mucho más lejos que las pequeñas. Para comprobarlo, sigamos con el mismo ejemplo: prueba a lanzar con todas tus fuerzas una hormiga. Nunca llegarás muy lejos. Pero sí podrás lanzar una piedra varias decenas de metros.
Duración: Para complicar las cosas, el tamaño de las gotas de Flügge va a condicionar cuánto tiempo duran sin evaporarse: las microgotas más pequeñas se van a evaporar mucho más rápido que las grandes.
Pero una cosa importante a tener en cuenta es que dependiendo de que el ambiente sea seco y cálido o húmedo y frío, las gotas de Flügge durarán más o menos. Con mucho calor y sequedad las microgotas pequeñas se evaporarán en segundos. En un ambiente frío y saturado de humedad las microgotas más pequeñas permanecerán mucho tiempo suspendidas en el aire.
La tensión superficial ata el coronavirus a las gotas
Aún nos queda comprender otro fenómeno físico para entender el modo de contagio del virus: En la interfaz entre el agua y el aire (donde una y otra se juntan), por ejemplo, en la superficie de una gota de Flügge, se da un fenómeno peculiar: la tensión superficial. Ahí las propiedades del agua son muy distintas a las del líquido libre.
Para intentar comprenderlo un poco, pongamos otro ejemplo: Un trozo de hierro se hunde en el agua: Pero si coloco una hojilla de afeitar con cuidado sobre la superficie de un líquido, flotará sostenida por la fuerza de la tensión superficial del agua (aunque basta darle un pequeño toque para que se hunda).
Para nosotros puede resultar complicado de entender porque como somos muy grandes, apenas lo notamos. Pero la tensión superficial del agua ejerce una fuerza colosal sobre los organismos pequeños. Y hay insectos (como los zapateros) que pueden caminar sobre la superficie del agua aprovechando la tensión superficial.
Pero en otros casos, como el de la hormiga… si la introducimos en agua veremos que difícilmente podrá salir, aunque esté en la orilla: La tensión superficial ejerce sobre ella una fuerza descomunal. Y lo que para nosotros apenas supone esfuerzo y podemos salir del agua con gran facilidad, para ella es un imposible.
Cuando uno observa al microscopio microalgas o protozoos (que son muchísimo más grandes que un coronavirus) nadando en una gota de agua, a veces ve como “chocan” contra la superficie. Entonces la tensión superficial los atrapa con una fuerza tan grande que incluso las mata.
Y en el caso concreto que nos ocupa, el SARS-CoV-2 es incapaz de librarse de la tensión superficial del agua. Su destino está ligado al de las gotas de Flügge.
Esto condiciona cómo nos contagiamos de la Covid-19.
El contagio con las gotas grandes
Una persona susceptible experimenta el mayor riesgo de contagio por el SARS-CoV-2 cuando está cerca de una persona infectada. Por supuesto si se besan, beben del mismo vaso, chupan una misma piruleta, etc. es muy fácil el contagio.
Si no se tocan, ni intercambian objetos, etc., el contagio dependerá de las gotas de Flügge.
Contagio directo: Se ha comprobado experimentalmente que las gotas más grandes (que, por supuesto son las que más virus pueden llevar en su interior) difícilmente alcanzan más de 25 cm de distancia desde una persona que habla, y no llegan a 75 cm cuando una persona tose o estornuda.
Si la persona que tose o estornuda se cubre con un pañuelo o con el brazo, o usa mascarilla y nos mantenemos a una distancia de seguridad, podremos evitar el contagio directo por estas gotas de Flügge más grandes.
Contagio indirecto: Pero hay otro problema: estas gotas más grandes acabarán cayendo, con cierta rapidez, llegando hasta distintas superficies en función de donde esté el contagiado que tose, estornuda o habla (desde el suelo o una mesa, hasta la barra de un bar o los alimentos en el supermercado).
Debido a su tamaño y dependiendo de la temperatura y la humedad, tardarán en evaporarse más o menos tiempo, permitiendo que el virus se mantenga infectivo.
Y durante ese tiempo basta tocar estas superficies contaminadas para llevarse el virus en las manos e infectarnos cuando nos toquemos los ojos, la nariz, o la boca (o cuando comamos la tapa de un bar donde han sido poco cuidadosos).
Extremar la higiene (lavado de manos, limpieza de superficies…) resulta esencial.
Hasta ahora se le ha dado la máxima importancia a esta ruta de las gotas de Flügge más grandes.
Pero los estudios más recientes empiezan a demostrar que las microgotas más grandes (mayores de 100 μm), tan solo son relevantes en contagio cuando los individuos están a muy corta distancia (menos de 30 cm mientras hablan o menos 75 cm mientras tosen).
Respetadas estas distancias las gotas más grandes contribuyen con menos del 10% de los contagios.
Gotas pequeñas, la principal vía de contagio
Las gotas de Flügge más pequeñas (que presentan un comportamiento muy diferente al de las gotas grandes), podrían tener un papel mucho más relevante de lo que habíamos pensado, hasta el punto de ser la principal vía de contagio (y la más imprevisible).
Estas microgotas pequeñas son especialmente peligrosas.
Aunque lo más habitual es que desaparezcan rápidamente por evaporación, en determinadas circunstancias (baja temperatura y humedad elevada) pueden permanecer mucho tiempo en el aire, dispersándose bien por difusión, bien arrastradas pasivamente por las corrientes de aire.
Así, si las circunstancias les son favorables, pueden llegar mucho más lejos que las gotas de Flügge más grandes y permanecer mucho más tiempo en el aire.
Por eso tenemos que ser especialmente prudentes con ellas.
Debemos evitar especialmente los ambientes que posibiliten que estas microgotas más pequeñas se mantengan mucho tiempo en el aire y se dispersen: Los interiores húmedos y mal ventilados, con elevada densidad de gente, pueden concentrar ingentes cantidades de estas pequeñas microgotas.
¡Mucho cuidado con las aglomeraciones de personas en ambientes interiores!
Además, se debe tener en cuenta que las mascarillas quirúrgicas no protegen tan bien de los virus infecciosos que están contenidos en estas microgotas más pequeñas. La mascarilla siempre ayuda mucho. Pero en un ambiente con elevada densidad de microgotas pequeñas su efecto protector es mucho menor.
También hay que tener un especial cuidado con los ojos. Y este es nuestro punto flaco.
Recientes estudios con gotas de Flügge demuestran que las microgotas más pequeñas tienen una especial facilidad para alcanzar los ojos: Tanto que si no tenemos ninguna protección, esas microgotas pequeñas pueden alcanzar los ojos incluso más fácilmente que la nariz o la boca.
Solemos utilizar mascarillas, pero no es tan frecuente emplear gafas de protección ocular. Tal vez sea hora de empezar a usarlas, sobretodo en los ambientes más peligrosos.
No cabe duda de que en la nueva normalidad tenemos que ser especialmente prudentes: evitar lugares cerrados con aglomeraciones, utilizar mascarillas, gafas de protección, lavarnos las manos, extremar la higiene… Y no solo por nosotros.
Si un número suficientemente grande de personas tomamos estas medidas el virus se extinguirá incluso sin vacunas ni fármacos.
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