Un estudio de los NIH compara cómo las diferentes mascarillas afectan la humedad dentro de la mascarilla
Autor/a: Joseph M. Courtney, Ad Bax Fuente: Biophysical Journal DOI:https://doi.org/10.1016/j.bpj.2021.02.002 Hydrating the Respiratory Tract: An Alternative Explanation Why Masks Lower Severity of COVID-19
| ResumenLa estacionalidad de las enfermedades respiratorias se ha relacionado, entre otros factores, con la baja humedad absoluta exterior y la baja humedad relativa interior, que aumentan la evaporación del agua en el revestimiento mucoso de las vías respiratorias. Demostramos que la respiración normal da como resultado un ciclo de absorción-desorción dentro de las mascarillas, donde el aire supersaturado es absorbido por las fibras de la mascarilla durante la espiración, seguido de la evaporación durante la inspiración del aire ambiental seco.Para las máscaras de algodón de doble capa, que tienen una capacidad calorífica considerable, la temperatura del aire inspirado se eleva por encima de la temperatura ambiente y el aumento efectivo de la humedad relativa puede superar el 100%.Proponemos que el efecto de atenuación de la enfermedad recientemente informado de las mascarillas faciales genéricas está dominado por el fuerte aumento de la humedad del aire inspirado. Esta humedad elevada promueve la eliminación mucociliar de patógenos de los pulmones, tanto antes como después de que se haya producido una infección del tracto respiratorio superior.El aclaramiento mucociliar eficaz puede retrasar y reducir la infección del tracto respiratorio inferior, mitigando así la gravedad de la enfermedad. Este modo de acción sugiere que las mascarillas pueden beneficiar al usuario incluso después de que ha ocurrido una infección en el tracto respiratorio superior, complementando la función tradicional de las mascarillas para limitar la transmisión de enfermedades de persona a persona. Este uso terapéutico potencial debería estudiarse más a fondo. |
Las máscaras ayudan a proteger a las personas que las usan de contraer o propagar el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, pero ahora los investigadores de los Institutos Nacionales de Salud han agregado evidencia de otro beneficio potencial para los usuarios: la humedad creada dentro de la mascarilla puede ayudar a combatir enfermedades respiratorias como COVID-19.
El estudio, dirigido por investigadores del Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y Renales (NIDDK, por sus siglas en inglés) de los NIH, encontró que las máscaras faciales aumentan sustancialmente la humedad en el aire que respira el usuario de la máscara. Este mayor nivel de humedad en el aire inhalado, sugieren los investigadores, podría ayudar a explicar por qué el uso de máscaras se ha relacionado con una menor gravedad de la enfermedad en personas infectadas con SARS-CoV-2, porque se sabe que la hidratación del tracto respiratorio beneficia al sistema inmunológico. El estudio publicado en Biophysical Journal.
«Descubrimos que las máscaras faciales aumentan considerablemente la humedad en el aire inhalado y proponemos que la hidratación resultante del tracto respiratorio podría ser responsable del hallazgo documentado que vincula una menor gravedad de la enfermedad COVID-19 con el uso de una máscara», dijo el autor principal del estudio. Adriaan Bax, Ph.D., investigador distinguido de los NIH.
«Se ha demostrado que los altos niveles de humedad mitigan la gravedad de la gripe y puede ser aplicable a la gravedad de COVID-19 a través de un mecanismo similar».
Los altos niveles de humedad pueden limitar la propagación de un virus a los pulmones al promover el aclaramiento mucociliar (MCC), un mecanismo de defensa que elimina el moco. y partículas potencialmente dañinas dentro del moco de los pulmones.
Los altos niveles de humedad también pueden reforzar el sistema inmunológico al producir proteínas especiales, llamadas interferones, que luchan contra los virus. un proceso conocido como respuesta al interferón. Se ha demostrado que los niveles bajos de humedad alteran tanto la respuesta del MCC como del interferón, lo que puede ser una de las razones por las que las personas tienen más probabilidades de contraer infecciones respiratorias en climas fríos.
El estudio probó cuatro tipos comunes de máscaras:
- Una máscara N95
- Ua máscara quirúrgica desechable de tres capas
- Ua máscara de algodón y poliéster de dos capas
- Una máscara de algodón pesado.
Los investigadores midieron el nivel de humedad haciendo que un voluntario respirara en una caja de acero sellada. Cuando la persona no usaba máscara, el vapor de agua del aliento exhalado llenaba la caja, lo que provocaba un rápido aumento de la humedad dentro de la caja.
Cuando la persona usaba una máscara, la acumulación de humedad dentro de la caja disminuía considerablemente, debido a que la mayor parte del vapor de agua que quedaba en la máscara, se condensaba y se volvía a inhalar. Para asegurar que no haya fugas, las máscaras se ajustaron firmemente contra la cara del voluntario utilizando gomaespuma de alta densidad. Las mediciones se tomaron a tres temperaturas del aire diferentes, que van desde aproximadamente 46 a 98 grados Fahrenheit.
Los resultados mostraron que las cuatro máscaras aumentaron el nivel de humedad del aire inhalado, pero en diversos grados. A temperaturas más bajas, los efectos humectantes de todas las mascarillas aumentan considerablemente. A todas las temperaturas, la mascarilla de algodón grueso produjo el mayor nivel de humedad.
«El aumento del nivel de humedad es algo que la mayoría de los usuarios de máscaras probablemente sintieron sin ser capaces de reconocer y sin darse cuenta de que esta humedad en realidad podría ser buena para ellos», dijo Bax.
Los investigadores no analizaron qué máscaras son más efectivas contra la inhalación o la transmisión del virus y se remitieron a los CDC para obtener orientación sobre la elección de una máscara. Estudios anteriores de Bax y sus colegas demostraron que cualquier máscara de tela puede ayudar a bloquear las miles de gotitas de saliva que las personas liberan a través del habla simple. gotitas que, si se liberan, pueden permanecer en el aire durante muchos minutos. Si bien el estudio actual no examinó las gotitas respiratorias, ofrece más evidencia de por qué las máscaras son esenciales para combatir el COVID-19.
“Incluso a medida que más personas en todo el país comienzan a vacunarse, debemos permanecer atentos para hacer nuestra parte para prevenir la propagación del coronavirus que causa COVID-19”, dijo el Dr. Griffin P. Rodgers, director del NIDDK. «Esta investigación respalda la importancia del uso de mascarillas como una forma simple, pero efectiva, de proteger a las personas que nos rodean y de protegernos a nosotros mismos de las infecciones respiratorias, especialmente durante estos meses de invierno cuando aumenta la susceptibilidad a estos virus».