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Quais são as melhores e piores máscaras caseiras contra a COVID-19?


- Artigo atualizado no dia 28 de julho de 2020 -

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           No momento, são quase 17 milhões de casos oficialmente confirmados de infecção pelo novo coronavírus (SARS-CoV-2) ao redor do mundo e mais de 660 mil mortes registradas decorrentes da doença associada (COVID-19). Segundo sugere a Organização Mundial de Saúde (OMS), 81% dos casos de COVID-19 são leves ou moderados, 14% progridem para uma forma severa e 5% são críticos. Como resposta ao contínuo avanço da pandemia, muitos centros de pesquisa - em Universidades e no setor industrial - estão correndo contra o tempo para o desenvolvimento de vacinas e de vias terapêuticas que possam prevenir ou tratar a COVID-19. Enquanto nenhuma vacina efetiva ainda está disponível, as melhores vias de controle epidêmico são medidas não-farmacológicas como distanciamento e isolamentos sociais, uso universal de máscaras faciais, e lavagem das mãos e de superfícies potencialmente contaminadas.

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          No caso das máscaras, apesar de no começo da pandemia ter existido uma recomendação de uso visando apenas os sintomáticos - no contexto principal de proteger o abastecimento de máscaras médicas para os hospitais -, a descoberta de que os assintomáticos e os pré-sintomáticos estavam contribuindo de forma significativa para a disseminação do vírus rapidamente transformou o uso universal em uma das mais importantes recomendações a serem seguidas. Essa recomendação foi reforçada mais recentemente, em um momento no qual o acúmulo de evidências científicas aponta para uma óbvia contribuição da via de transmissão aérea (aerossóis e gotículas muito pequenas suspensas no ar carregando partículas virais) (I). 

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(I) Aerossóis contaminados suspensos no ar podem carregar partículas virais viáveis (infecciosas) por até 12 horas. Para mais informações, acesse: Quanto tempo o novo coronavírus sobrevive nas superfícies e no ar?

          As máscaras faciais - sejam caseiras, médicas ou mais sofisticadas, como a N95 - possuem a função principal de proteger a comunidade - ao impedir gotículas e aerossóis da fala, respiração, tosse e espirro de contaminarem o ambiente em largas quantidades - e também de proteger o usuário - ao minimizar a inalação de gotículas e de aerossóis contaminados oriundos do nariz ou da boca.

          Como já mencionado, devido suprimento limitado de máscaras médicas e de outros modelos mais sofisticados que visam primariamente profissionais de saúde, materiais não-tradicionais passaram a ser amplamente recomendados para o uso público - as famosas máscaras caseiras, feitas geralmente com tecidos de algodão ou de seda. Enquanto vários materiais são efetivos para filtrar grandes gotículas, aerossóis (partículas sólidas com menos de 5 micrômetros de extensão) gerados pela tosse, espirro e mesmo fala e respiração, podem passar com maior facilidade através desses materiais ou via pontos de vazamento.

         Existem ainda limitados dados científicos sobre a eficácia de vários tipos de máscaras, especialmente as caseiras, visando o controle epidêmico do SARS-CoV-2. Quatro estudos publicados recentemente e revisados por pares resolveram esclarecer melhor essa questão.


   MÁSCARAS MAIS EFICAZES

   PROTEÇÃO INDIVIDUAL

           No primeiro estudo, publicado no periódico Journal of Hospital Infection (Ref.1), os pesquisadores avaliaram a eficácia de diferentes tipos de máscaras em um ambiente hospitalar. Foram avaliadas as situações onde os profissionais de saúde - em um quarto com a presença de pacientes com COVID-19 - não usavam máscara; usavam uma máscara médica ou um respirador N95 ou N99; usavam uma máscara feita de um material não-tradicional (seda, papel-toalha, filtro/papel de limpador a vácuo, fronha de travesseiro, fronha de travesseiro anti-microbiana, mistura de algodão, camisa 100% algodão).

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           A dose viral inalada (eficácia de filtração) foi estimada para concentrações (RNA viral/m3) de SARS-CoV-2 para gotículas maiores do que 4 micrômetros e de 1-4 micrômetros medidas em um ambiente hospitalar, e baseando-se em estudos prévios. Foram consideradas também três diferentes frações de partículas virais infecciosas presentes nas gotículas/aerossóis: 0,1%, 1% e 10%.

          Os resultados da análise mostraram que, comparado com o não uso de máscaras por 20 minutos e por 30 segundos de exposições, o risco médio de infecção foi reduzido por 24-94% e por 44-99%, respectivamente, dependendo do tipo da máscara. A maior redução de risco estimada foi para as máscaras N99, como já esperado. Para as máscaras não-tradicionais os sacos/filtros de limpador a vácuo (aspirador de pó) resultaram na maior redução de risco (20 minutos de exposição: 58%; 30 segundos de exposição: 83%), enquanto os véus/xales foram os que ofereceram a menor proteção (20 minutos de exposição: 24%; 30 segundos de exposição: 44%). No entanto, foram também encontradas várias variações de filtrabilidade para certos materiais, como seda e papel toalha.

          Ainda de acordo com os pesquisadores, e com base nos resultados do estudo, entre as opções para a construção de uma máscara caseira ideal, eles sugeriram a inserção de filtros de aspirador de pó (TNT) entre as camadas de uma máscara de pano (algodão) tradicional.

           As máscaras faciais podem barrar as gotículas e os aerossóis não muito pequenos de duas formas predominantes: intercepção mecânica e impactação inercial. Quanto mais densas as fibras do material, melhor a capacidade de filtração. Por isso máscaras de tecidos de algodão são eficientes, por possuírem muitas linhas por área. 

            No geral, para aerossóis, a filtração nas máscaras pode ocorrer por 5 mecanismos básicos: sedimentação gravitacional, impactação inercial, intercepção e atração eletrostática. Para aerossóis com tamanhos entre 1 micrômetro (μm) e 10 μm, os primeiros dois mecanismos atuam, onde energia balística ou forças gravitacionais representam as influências primárias. Para aerossóis menores, difusão via movimentos Brownianos e interceptação mecânica pelas fibras do tecido são os mecanismos dominantes para tamanhos entre 100 nanômetros (nm) e 1 μm. Para partículas ainda menores, atração eletrostática (via acúmulo de cargas elétricas no tecido) é predominante, sendo mais eficiente para partículas com baixas velocidades, como aquelas acompanhando a fala ou a respiração.

          Em um estudo publicado no periódico ACS Nano (Ref.6), pesquisadores resolveram analisar a eficiência das máscaras em filtrar partículas de aerossóis com tamanhos variando de 10 nm até 10 μm para diferentes tecidos, incluindo algodão, seda, gaze, flanela, vários sintéticos, e suas combinações. Os aerossóis nos experimentos de teste foram feitos artificialmente com partículas de cloreto de sódio (NaCl). Apesar da eficiência de filtração para vários tecidos quando uma única camada era usada para a manufatura da máscara variar de 5% até 80% e de 5% para 95% para tamanhos de partículas <300 nm e >300 nm, respectivamente, a eficiência melhorou substancialmente quando múltiplas camadas e quando uma específica combinação de diferentes tecidos eram usadas, como mostrado na tabela abaixo.

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> A gaze usada nos experimentos era composta por 90% de poliéster e 10% de tecido Spandex; a flanela usada era composta por 65% de algodão e 35% de poliéster.
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          As eficiências de filtração de híbridos (como algodão-seda, algodão-gaze, algodão-flanela) eram maior do 80% para partículas <300 nm e mais de 90% para partículas >300 nm. Segundo os pesquisadores, essa robusta otimização de eficiência de barreira da combinação de tecidos é provavelmente devido a efeitos combinados de filtração mecânico- e eletrostático-baseados. Além disso, os pesquisadores mostraram que para o algodão - o tecido mais amplamente usado e recomendado para a feitura das máscaras -, a eficiência de filtração é melhorada dramaticamente pelo aumento de contagem de linhas no material, com aquelas de 600 TPI (máscaras caseiras estão sendo frequentemente feitas com costuras de 80 TPI) sendo as mais recomendadas. Por fim, máscaras pouco ajustadas ao rosto (frouxas) e, consequentemente, com várias aberturas laterais, mostraram diminuir a eficiência de contenção dos aerossóis em mais de 60%.

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            Considerando as evidências acumuladas nesses dois estudos, múltiplas camadas - pelo menos 3 - para a construção da máscara seria o ideal, com preferência para a combinação de tecidos. Uma máscara caseira eficiente e prática, nesse sentido, seria talvez uma com pelo menos 2 camadas de algodão com uma camada entre elas de TNT, seda, flanela e/ou de gaze. A máscara, independentemente do material de feitura, deve estar bem ajustada no rosto.


   PROTEÇÃO COMUNITÁRIA

          Quando alguém tosse ou espirra, gotículas de diferentes tamanhos podem ser geradas e lançadas a longas distâncias. Aquelas gotículas de diâmetros maiores do que 100 micrômetros são observadas de seguirem uma trajetória balística sob o efeito da gravidade e arrastre aerodinâmico. Gotículas de tamanho intermediário (5-100 micrômetros) podem ser carregadas por distâncias de até 7-8 metros dentro de nuvens turbulentas e de alto momento. As menores gotículas e partículas (diâmetro menor do que 5 micrômetros) podem permanecer suspensas no ar indefinidamente - dando base para a transmissão aérea -, até serem carregadas para longe pelo vento, brisa ou fluxos de ar de ventilação.

          Após serem expelidas no ambiente, as gotículas respiratórias experienciam variados graus de evaporação, dependendo do tamanho, umidade ambiente e temperatura. As menores gotículas podem passar por uma evaporação completa, deixando para trás massas esféricas secas consistindo de particulados diversos (droplet nuclei), incluindo partículas virais infecciosas. Esses núcleos secos e gotículas muito pequenas podem ficar suspensos por horas no ar, aumentando as chances de serem aspirados por outras pessoas, e inclusive causarem infecções mesmo com relativas pequenas cargas virais caso penetrem fundo no trato respiratório.

          Nesse sentido, além de barrar as gotículas e aerossóis potencialmente contaminados, as máscaras também cumprem a importante função de frear as gotículas de grandes e de intermediárias dimensões, reduzindo a velocidade e, consequente, o alcance dessas últimas. 

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          No terceiro estudo, publicado no periódico Physics of Fluids (Ref.2), os pesquisadores analisaram a eficácia das máscaras em reduzir ou frear as gotículas expelidas por tosse ou espirro, medindo quantitativamente essas partículas com o auxílio de um laser (verde, 5 mW de potência e comprimento de onda de 532 nm.).

          Sem o uso de máscaras, os pesquisadores observaram que as gotículas maiores podiam viajar por até quase 4 metros dentro de ~50 segundos, uma distância muito maior do aquela recomendada pelas agências de saúde (distanciamento social mínimo de 1-2 metros). Isso reforça estudos prévios pedindo uma atualização nos modelos de espalhamento de gotículas por tosse e espirro (Leitura recomendada: Espirro e tosse mandam gotículas contaminadas até 8 metros de distância).

          Testando as máscaras caseiras feitas de duas camadas costuradas de tecido de algodão, os pesquisadores observaram que essas máscaras eram capazes de frear quase completamente as gotículas indo para frente, apesar de muitas delas escaparem através dos espaços soltos ou vazados. O jato vazado para frente nesse tipo de máscara cobriu menos do que 8 cm. Já o teste com a máscara comercial (formato de cone, CVS) encontrada em grande parte das farmácias, os pesquisadores notaram também um bom nível de freio e redução das gotículas expelidas, mas grandes vazamentos ao longo das bordas, e as gotículas vazadas para frente percorreram uma distância superior a 15 cm. Máscaras estilo bandana de material elástico de camisas e lenço dobrado de algodão tiveram os piores desempenhos, como mostrado abaixo.

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Tipo de máscara/Distância média do jato

Sem máscara/~2,5 metros

Bandana/~1 metro e 10 centímetros

Lenço dobrado/~37 centímetros

Máscara costurada/~6 centímetros

Máscara comercial/~20 centímetros 
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         Os pesquisadores notaram que, apesar das máscaras caseiras barrarem eficientemente grandes gotículas e frearem substancialmente a nuvem turbulenta de gotículas intermediárias, como a maior parte do público usa versões mais soltas dessas máscaras, os vazamentos laterais ainda são um sério problema. Além disso, diferente das máscaras médicas descartáveis, as pessoas tendem a usar as máscaras caseiras por longos períodos de tempo antes de trocá-las, o que as tornam saturadas de umidade durante o uso. Essa saturação pode influenciar a capacidade de filtração.

          Um estudo ainda mais recente, publicado no periódico British Medical Journal (Ref.4) também reforçou a eficácia das máscaras caseiras (no caso, feitas de tecido costurado de algodão), mas sugerindo que um mínimo de 2-3 camadas de tecido sejam usadas para a manufatura dessas últimas. Na imagem e vídeo abaixo, podemos ver os resultados de experimentos testando a eficácia de máscaras com 1 e 2 camadas e de máscaras cirúrgicas. No caso do vídeo, as imagens foram capturadas a 850 frames/segundo (fps) para a fala (contagem de 1 até 10) e em 1000 fps para a tosse e o espirro. Um sistema de luz LED foi usado para capturar em detalhes as gotículas e aerossóis expelidos por um voluntário saudável.




            

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   CASO NOTÁVEL 

          No dia 24 de julho deste ano, foi reportado pelos especialistas Ministério da Saúde de Israel (Ref.5) que mais de 150 estudantes e 25 funcionários em uma escola secundária de Jerusalém, Israel, foram infectadas pelo novo coronavírus (SARS-CoV-2) após os estudantes terem sido permitidos de removerem suas máscaras durante uma onda de calor no país. 

           Basicamente, 10 dias após a reabertura da escola no dia 17 de maio, 2 estudantes foram diagnosticados com COVID-19. Com a retirada das máscaras, mais 151 estudantes foram contaminados e 25 funcionários da escola. Já pelo meio de junho, mais 87 casos de infecção ocorreram entre contatos próximos das pessoas infectadas na escola. O surto provavelmente foi facilitado, além principalmente do não uso das máscaras, pelo pesado uso de ar-condicionado para amenizar as altas temperaturas e pelo grande número de alunos em cada sala (35-38 alunos distribuídos cada um em 1,1-1,3 metro quadrado).

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   CONCLUSÃO

          Considerando os resultados encontrados em ambos os estudos, uma máscara caseira ideal e prática talvez seria uma de algodão de tecido costurado, com múltiplas camadas e com a presença de um filtro de aspirador de pó (feito geralmente de TNT), seda, gaze e/ou de uma flanela entre as camadas. A construção da máscara deve ser feita de forma a se encaixar bem no rosto, minimizando ao máximo as aberturas laterais. Essa máscara protegeria com boa eficiência os usuários e a comunidade como um todo. Essas recomendações também entram em acordo com as orientações de especialistas da FioCruz, os quais recomendam que o "material das máscaras caseiras deve ser produzido com no mínimo duas camadas de pano - preferencialmente com tecidos de algodão, TNT ou tricoline - e deve se ajustar bem ao rosto, cobrir nariz e boca e não deixar espaços nas laterais." (II)  

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          Segundo a atualização mais recente da Organização Mundial de Saúde (OMS), uma máscara de tecido caseira ideal deve ser feita com três camadas, combinando três tipos de materiais: 1) uma camada mais interna feita de material hidrofílico (por ex., algodão ou misturas de algodão); 2) uma camada mais externa feita de material hidrofóbico (por ex., polipropileno, poliéster ou misturas desses materiais), para limitar a contaminação externa por penetração até o nariz e a boca do usuário; 3) uma camada intermediária hidrofóbica feita de material sintético não tecido, como polipropileno - incluindo TNT -, ou uma camada de algodão, para melhorar a filtração ou reter gotículas.


          Mas, lembrando, o uso de máscaras não garante completa proteção, e outras medidas preventivas precisam também ser adotadas em conjunto, como distanciamento social e lavagem das mãos.

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IMPORTANTE: No momento de manipular a máscara no rosto, as mãos devem estar limpas para não contaminá-la, e a máscara deve ser utilizada por no máximo três horas ou até umedecer (saturar). Na remoção, é preciso ter o cuidado para não tocar na parte frontal da máscara, que deve ser guardada em saco fechado até o momento da lavagem. Lembrando também que a lavagem deve ser separada das demais peças, com água corrente e sabão neutro. Utilizar molho em água com água sanitária ou equivalente, na proporção de 2 colheres de sopa de água sanitária em 1 litro de água, por período de 20 a 30 minutos, secar, passar com ferro quente e guardar em um recipiente fechado até o momento do uso.

FAKE NEWS: Muitos estão espalhando que as máscaras caseiras são ineficazes porque os aerossóis (partículas com menos de 5 micrômetros) são menores do que os poros das máscaras. Primeiro, a transmissão do vírus parece ocorrer principalmente via gotículas contaminadas de várias dimensões e que são bem maiores dos que os aerossóis, sendo barradas com sucesso pelas máscaras. Segundo, mesmo os aerossóis sendo menores do que os poros, essas partículas irão se chocar as fibras muito mais do que passar entre elas, especialmente porque se recomenda usar pelos menos duas camadas de tecido para se fabricar as máscaras. Isso sem contar a atração eletrostática para partículas que atrai partículas ainda menores do que 1 micrômetro. Experimentos demonstram a eficácia das máscaras para barrar essas partículas. 
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REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS