Carga viral y los sistemas de Aire Acondicionado

¿POR QUÉ DEBEMOS ADOPTAR SISTEMAS DE DESINFECCIÓN DEL AIRE ACONDICIONADO EN RECINTOS CERRADOS?

INTRODUCCIÓN

El objeto de este white paper es divulgar información relevante a personal técnico sin conocimientos específicos en microbiología sobre la relación entre la carga viral y la probabilidad de infección en recintos con sistemas de Aire Acondicionado.

A la vez nuestra intención es divulgar la efectividad de los sistemas de desinfección que utilizan irradiación ultravioleta y/o gas Ozono como la mejor solución para reducir la carga viral infecciosa en locales cerrados.

En una situación de pandemia como la del SARS-2 (Covid -19) que vivimos en la actualidad, se ha detectado una relación entre la alta carga viral y la probabilidad de contraer la enfermedad.

No solamente eso. Aunque los mecanismos de infección y defensas del sistema inmune en relación con el Covid-19 son aun objeto de estudio, parece claro que una alta carga viral, es responsable de la gravedad de muchos casos que han llevado a la muerte de muchos pacientes.

La alta carga viral parece ser consecuencia de ciertas situaciones que se han vivido en el entorno hospitalario en situaciones de colapso.

Solo hay que imaginar un sala de espera de un hospital con mas de doscientos pacientes tosiendo para visualizar el resultado.

Vamos a definir primero algunos conceptos básicos para luego estudiar el efecto de la acumulación de la carga viral en salas cerradas.

TRANSMISION DEL VIRUS

El pasado 6 de Julio de 2020 una carta fue enviada a la Organización mundial de la Salud (OMS) firmada por 239 científicos en la que se afirma claramente que el virus SARS-2 causante del Covid-19 flota en el aire y se trasmite por via aérea.

La carta insta a la OMS a hacer publica la evidencia como sigue: «Y, por lo tanto, no se puede descartar la posibilidad de transmisión en el aire en entornos públicos, especialmente en condiciones muy específicas, en lugares abarrotados, cerrados y mal ventilados que se han descrito.

Sin embargo, la evidencia necesita ser documentada e interpretada”.

La anterior frase es la traducción literal del requerimiento a la OMS para “documentar e interpretar” el hecho descubierto de que el Corona Virus causante del Covid-19 se transmite por via aérea. Sin duda es la razón del altísimo nivel de contagio social que se está registrando. Vamos a clarificar ahora varios conceptos útiles para entender el problema que este nuevo hecho crea y su solución.

DOSIS INFECCIOSA

La dosis infecciosa se puede definir como la cantidad de virus necesaria para establecer una infección.

Dependiendo del virus, las personas expuestas a tan solo diez partículas de virus, podrían infectarse.

Esto ocurre por ejemplo con el virus de la gripe.

En otras infecciones es necesario inhalar miles de partículas víricas para que un ser humano se infecte.

Los científicos hoy en día no saben cuántas partículas virales de SARS-2 son necesarias para desencadenar la infección.

Pero se sabe que el Covid-19 es claramente muy contagioso. Esto puede deberse a cualquiera de estos factores: Se necesitan pocas partículas para la infección (la dosis infecciosa es baja), Las personas infectadas liberan muchos virus en su entorno. La transmisión es por via aerea, Los virus son partículas muy pequeñas (unos 70 -100 nm) y los patógenos flotan en el aire y son inhalados.

También puede deberse a una combinación de todos estos factores. La investigación sobre el contagio del Covid-19 continua pero ya se saben muchas mas cosas sobre el alto nivel de contagio social.

CARGA VIRAL

La carga viral se refiere al número de partículas virales que se encuentran en cada mililitro de muestra a un paciente infectado.

En el caso del Covid-19 y en un caso práctico, al tomar una muestra a un infectado la carga viral es una expresión del numero de genomas virales que se detectan en un hisopo naso-faríngeo (bastoncillo) tomado de un paciente. La carga viral refleja qué tan bien se está replicando un virus en una persona infectada. Una alta carga viral para el SARS-CoV2 detectada en un hisopo del paciente significa que hay una gran cantidad de partículas de coronavirus en el paciente.

Otra pregunta común es si recibir una dosis de virus más alta después de la infección, por ejemplo, a través de la exposición prolongada a una persona infectada, provocará una enfermedad más grave. Este ha podido ser el caso del personal que trabaja en centros de salud donde han fallecido personas de mediana edad e incluso relativamente jóvenes que en general han sido asintomáticos o han pasado la enfermedad sin síntomas graves.

¿Se relaciona una alta carga viral con un mayor riesgo de neumonía grave o muerte?

En este momento aun no está claro si la cifra de carga viral del Covid-19 puede decirnos quién contraerá una neumonía grave. Sin embargo hay indicios de que una alta carga viral puede ser un factor importante.

ESTUDIOS SOBRE LA CARGA VIRAL

Dos estudios en The Lancet informaron que las personas que desarrollan neumonías más graves tienden a tener, en promedio, cargas virales más altas cuando ingresan por primera vez en el hospital.

Estos estudios también informaron que las cargas virales permanecen más altas durante más días en pacientes con una enfermedad más grave.

¿La alta carga viral aumenta la capacidad de transmitir el virus a otros?

En general, cuanto más virus tenga en sus vías respiratorias, más liberará cuando exhale o tosa, múltiples estudios han informado que los pacientes tienen la mayor carga viral de Coronavirus en el momento de su diagnóstico. Esto significa que los pacientes transmiten COVID-19 de manera más efectiva al comienzo de su enfermedad, o incluso antes de saber que están enfermos.

Estas son malas noticias: Significa que las personas que se ven y se sienten saludables pueden transmitir el virus a otros.

Dr Michael Skinner, Reader in Virology, Imperial College London:

“Debemos estar más preocupados por las situaciones en las que alguien recibe una dosis masiva del virus (no tenemos datos sobre qué tan grande podría ser, pero los fluidos corporales de las personas infectadas con otros virus pueden contener un millón y hasta cien millones de virus por ml ), especialmente por inhalación”

Profesor Willem van Schaik, profesor de microbiología en la Universidad de Birmingham:

«La dosis infecciosa mínima se define como el menor número de partículas virales que causan una infección en el 50% de los individuos (o» la persona promedio»).

Para muchos patógenos bacterianos y virales tenemos una idea general de la dosis infecciosa mínima, pero debido a que el SARS-CoV-2 es un nuevo patógeno, nos faltan datos.

Para el SARS, la dosis infecciosa en modelos de ratón fue solo de unos pocos cientos de partículas virales.

Por lo tanto, parece probable que necesitemos respirar algo así como unos cientos o miles de partículas de SARS-CoV-2 para desarrollar síntomas.

Esta sería una dosis infecciosa relativamente baja y podría explicar por qué el virus se está propagando de manera relativamente eficiente.

«Sobre la base de trabajos previos sobre coronavirus SARS y MERS, sabemos que la exposición a dosis más altas se asocia con un peor resultado y esto también puede ser probable en el caso de Covid-19.

El Dr. Edward Parker, investigador en Biología de Sistemas de la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres:

«Después de haber sido infectado con un virus, El virus se replica en las células de nuestro cuerpo.

La cantidad total de virus que una persona tiene dentro de ellos se conoce como su «carga viral».

Para el COVID-19, los primeros informes de China sugieren que la carga viral es mayor en pacientes con la enfermedad más grave, que también es el caso del SARS y de la gripe.

«La cantidad de virus a la que estamos expuestos al comienzo de una infección se denomina» dosis infecciosa «.

Para la gripe, sabemos que la exposición inicial a más virus, o una dosis infecciosa más alta, parece aumentar las posibilidades de infección y enfermedad.

Los estudios en ratones también han demostrado que la exposición repetida a dosis bajas puede ser tan infecciosa como una sola dosis alta”

TRANSMISIÓN POR SUPERFICIES

La transmisión puede realizarse a través de pequeñas gotas en el aire, como las que se producen después de estornudar y que permanecen en el aire. Estas gotas se respiran o pueden aterrizar en superficies. Desafortunadamente, el SARS-2 sobrevive razonablemente bien en la mayoría de las superficies, por lo que si alguien los toca y luego se toca la boca o la nariz, existe un riesgo muy real de que se infecte con el virus. Esta es la razón principal por la cual se promueve el lavado de manos como medida de precaución

TRANSMISIÓN AÉREA

En una investigación para la revista Emerging Infectious Diseases, los investigadores vincularon nueve infecciones por coronavirus en Guangzhou a una mujer de 63 años. La mayoría no había tenido ningún contacto directo con ella, pero se sentó en las mesas vecinas en un restaurante. Parece que la ventilación del restaurante expulsó partículas virales.

Otros estudios han demostrado contagio solo por compartir un ascensor. El resultado de estos estudios es alarmante porque implica que en locales cerrados el aire acondicionado puede ayudar a propagar la infección del Covid-19.

SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO: RECIRCULACIÓN

En un sistema de Aire acondicionado el condensador es un intercambiador de calor donde se efectúa la transferencia térmica entre el calor y el frío al convertir el vapor en líquido. La presión para disminuir el consumo energético y la correspondiente huella de carbono ha hecho que en los sistemas de Aire Acondicionado modernos, una gran parte del aire que entra en el conducto de admisión del condensador viene directamente del propio local a climatizar. Es decir estamos recirculando el mismo aire viciado una y otra vez.

Sistema moderno de Aire Acondicionado. El Damper a la izquierda suele estar cerrado
Sistema moderno de Aire Acondicionado. El Damper a la izquierda suele estar cerrado

CASO TIPO: ESTUDIO DE INFECCION PROPAGADA EN UN RESTAURANTE

Qingyan Chen, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Purdue en Estados Undos declaraba recientemente: «Los acondicionadores de aire toman aire y lo recirculan a través de los recintos, y es a través de ese mecanismo que estas gotas de coronavirus pueden transmitirse», 

“Este parece ser el caso del crucero Diamond Princess, donde enfermaron 700 de los 3.000 pasajeros”. “Muchas personas enfermaron en este barco y sospechamos que el sistema de aire acondicionado podría haber desempeñado un papel importante».

problemas de ventilacion, coronavirus
Estudio sobre el caso de contagios en China por Aire Acondicionado en Restaurantes

Pero apagar el aire acondicionado de un recinto de publica concurrencia no es una opción realista.

El aire acondicionado es necesario. Es mas es imprescindible.

En recientes estudios se han efectuado simulaciones donde en un local de restaurante se ha estudiado el flujo de aire creado por los acondicionadores de aire y la exposición de los clientes sentados en diferentes zonas del restaurante.

En estos estudios enfermaron los clientes mas directamente expuestos a las salidas del aire acondicionado.

(ver imagen siguiente)

Otras simulaciones han detectado que en solo dos horas entre un 25% y un 40% de los clientes de un restaurante podrían verse infectados por la presencia de un solo infectado por Covid-19. Este resultado es mas alarmante por el hecho de que este infectado inicial podría ser asintomático. El hecho de que pacientes asintomáticos han transmitido la enfermedad del Covid-19 sin contacto físico ha sido ya comprobado en diversos estudios.

UN EJEMPLO DE TRANSMISION AEREA:  LA LEGIONELLA

La Legionella es un ejemplo de transmisión por via aérea. Adquirió su nombre después de que un brote de una «enfermedad misteriosa» entonces desconocida que afectó inicialmente a 221 personas, causando 34 muertes en un primer brote.

La infección apareció por primera vez entre las personas que asistían a una convención de la Legión Americana que tuvo lugar en Filadelfia del 21 al 24 de julio de 1976.

Esta epidemia fue causó gran preocupación en los Estados Unidos. El 18 de enero de 1977, el agente causal fue identificado como una bacteria previamente desconocida, que se denominó Legionella.

Esta demostrado que la fuente más común de brotes de Legionella son las torres de condensación de aire acondicionado.

La investigación publicada en el Journal of Infectious Diseases (2006) proporcionó evidencia de que L. pneumophila, el agente causante de la Legionella puede viajar al menos 6 km desde su fuente por propagación aérea.

Anteriormente se creía que la transmisión de la bacteria estaba restringida a distancias más cortas.

A raíz de este brote de infección de Legionella se desarrollaron equipos de desinfección con irradiación ultravioleta para el Aire Acondicionado cuya efectividad ha sido comprobada por diversos estudios.

La imagen muestra como la exposición al Aire Acondicionado, amplifica la probabilidad de contagio. El aire procedente del evaporador del acondicionador es reciclado y su carga viral aumenta cada minuto de funcionamiento con la respiración del los clientes.

SOLUCIONES DE DESINFECCIÓN DEL AIRE ACONDICIONADO:

IRRADIACIÓN ULTRAVIOLETA:

El efecto de desactivación de los virus expuestos a la radiación ultravioleta quedó demostrado en 1927 por River, Stevens y Gates.

Hace casi 100 años. En su trabajo para el Instituto de investigación Rockefeller “Ultraviolet Light and Virus: Reaction of irradiated skin to vaccine Virus” publicado en el Journal Of Experimental Medicine el 1 de Enero de 1928 estos investigadores descubrieron que los virus animales se desactivaban en vivo sobre la piel de las cobayas de laboratorio.

Desde entonces miles de estudios se han publicado confirmando la efectividad de la irradiación ultravioleta.

Los estudios publicados incluyen la verificación de la inactivación de virus ARN como el SARS-1 muy similares a SARS-2 causante de la pandemia Covid-19.

CÓMO ACTÚA EL ULTRAVIOLETA:

La radiación ultravioleta de campo profundo daña los enlaces del ARN de los virus. Intensidades relativamente pequeñas de radiación en ciertas longitudes de onda provocan cambios en los enlaces de ARN del virus, cruzando sus enlaces en un proceso llamado Dimerización. La energía ultravioleta inactiva la reproducción de virus ARN, virus ADN, Bacterias, hongos y otros parasitos. Solo una energía pocos miliJulios por centimetro cuadrado destruyen con facilidad la capacidad de reproducción de los Coronavirus.

En los estudios publicados la inactivación llega a ser de 1 en 100.000 es decir log5 en exposición de unos pocos minutos.

La desinfección Ultravioleta no deja ningún residuo.

 

adn dna ultravioleza ozono alteracion

EL GAS OZONO

El primer generador de Ozono industrial fue Creado por el mismo Siemens en Berlin en 1857.

El Ozono fue utilizado por primera vez para desinfectar agua en Europa en 1886 en Holanda.

En 1989 los investigadores Sato, Wananabe, y Miyata de la Universidad de Nagasaki en Japón comprobaron el efecto del ozono con virus animales. Como conclusión de este estudio el tratamiento con Ozono resultó muy efectivo en la destrucción de la membrana exterior de los virus ARN. Además descubrió que su efectividad aumentaba con la duración de la exposición, con la concentración de ozono y con la humedad relativa.

COMO ACTÚA EL OZONO

El ozono destruye la capa exterior de proteina que recubre el virus. Ademas esta documentado que daña el ARN de los virus impidiendo su capacidad de fijarse a la célula huesped y por lo tanto su reproducción. El ozono tiene un poder de desinfección 10 veces mas grande que el hipoclorito sódico (es decir la lejía) y sin embargo no deja residuos tóxicos como el amoniaco o la lejía. En altas concentraciones y por periodos largos, el ozono puede irritar las vías respiratorias. Nuestros equipos de desinfección evitan este factor utilizando un catalizador que recombina el ozono después del ciclo de desinfección.

 

Las propiedades del virus
Iteracción de Ozono con los virus ARN como el Coronavirus. Se muestra el virus de la Gripe.

DESINFECCIÓN I-ON PARA SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO:

Los equipos AIR están inspirados en los sistemas de desinfección por ionización utilizados en EEUU, Canada y Japón de eficacia homologada por la EPA y el FDA para inactivación de Virus, bacterias y otros patógenos. Hemos mejorado sin embargo el proceso de desinfección con varias novedades tecnológicas.

Nuestros equipos ofrecen para las empresas de turismo y hostelería:

    • BAJO COSTE DE ADQUISICIÓN, FABRICADO EN ESPAÑA CON COMPONENTES DE ALTA CALIDAD.
    • INGENIOSO SISTEMA MODULAR, INSTALACIÓN RÁPIDA Y SENCILLA EN UNAS HORAS SIN OBRAS
    • ALTÍSIMA EFICACIA: BAJADA DE CARGA VIRAL > 105

De muy fácil instalación, permiten adaptarse a cualquier sistema de climatización de aire por conducto existente.

desinfeccion de aire con ultravioleta
Equipo I-ON AIR mostrado en un conducto metálico de Aire Acondicionado

Su exclusiva tecnología permite el control eficaz en tiempo real de los niveles de Radiación, Ozono y otras variables ambientales. Asegurando así la trazabilidad del proceso mediante tecnología blockchain y registro de los datos de desinfección en la nube

Sensores en tiempo real

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS I-ON AIR 

DESINFECCION INTELIGENTE BASADA EN SENSORES

Los sistemas incorporan sensores calibrados que miden en tiempo real los niveles de irradiación Ultravioleta y los de Ozono. El ciclo de desinfección no se basa en un temporizador como los equipos de la competencia. I-on utiliza un nuevo proceso basado en un algoritmo que lee en tiempo real la información de los sensores y ajusta el tiempo de irradiación, generación y recombinación del Ozono para la obtención de un nivel determinado de desinfección. Así se garantiza la efectividad del proceso de desinfección

 

sensor de desinfeccion ds 101 dht humidity temperature environmental humedad temperatura medioambiental
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TRAZABILIDAD EN TIEMPO REAL DEL PROCESO CON REGISTRO EN LA NUBE 

Tan importante es desinfectar como saber positivamente que se ha hecho.

A requerimiento de nuestros clientes hemos desarrollado un sub-sistema que localiza geográficamente el equipo de desinfección, y registra todos los parámetros procedentes de los sensores en un servidor en la nube.

Estos datos del proceso son almacenados en una base de datos que se puede consultar desde cualquier dispositivo.

Esto permite demostrar a los clientes y a las autoridades la efectividad de las medidas de protección frente a las infecciones comunitarias.

DOBLE DESINFECCION SINÉRGICA:

ULTRAVIOLETA + OZONO

Somos los únicos fabricantes de equipos de desinfección total.

Damos la opción de añadir un ciclo combinado de Ozono al proceso de irradiación Ultravioleta.

Esta opción supone un efecto sinérgico y complementario que potencia la seguridad y efectividad del proceso de desinfección.

El Ozono es un gas y llega a cualquier rincón, por escondido o difícil que sea. Con este proceso combinado la desinfección es total.

sistemas de ultravioleta y ozono para la desinfeccion de virus