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Scuola e Covid, il mix giusto tra vaccini, ventilazione e mascherine per andare in sicurezza

Con vaccini e l’arrivo della variante Delta molto contagiosa cambia radicalmente lo scenario in classe. Purificatori portatili e microfoni per gli insegnanti riducono il rischio di infezione (e lo dice anche l’Iss) …

di Cristina Marrone

Con vaccini e l’arrivo della variante Delta molto contagiosa cambia radicalmente lo scenario in classe. Purificatori portatili e microfoni per gli insegnanti riducono il rischio di infezione (e lo dice anche l’Iss)

Il rientro a scuola in sicurezza è l’obiettivo di presidi, insegnanti, studenti che vorrebbero archiviare la didattica a distanza ed è indicato come una priorità dall’agenda politica. La prima campanella è già suonata con una serie di regole, dai test salivari alle quarantene e ancora molti problemi aperti, ma come stanno davvero le cose in classe? Come si può garantire il ritorno alla scuola in presenza degli studenti minimizzando i rischi di contagio da coronavirus? Ormai è infatti noto che la trasmissione del virus avviene soprattutto attraverso laerosol , le goccioline infette che permangono nell’aria mantenendo una carica di infettività per un tempo sufficientemente lungo da essere inalate da soggetti suscettibili.

Come influiscono le due nuove variabili: Delta e vaccini

Lo scenario che ci attende è radicalmente diverso dallo scorso anno. Ci sono due variabili nuove: da una parte abbiamo i vaccini (obbligatori per gli insegnanti) che si sono dimostrati molto efficaci per prevenire la malattia grave e la morte ma un po’ meno per prevenire l’infezione secondo diversi dati internazionali, dall’altra è purtroppo diventata prevalente la variante Delta, notoriamente più contagiosa. La carica virale della variante Delta nelle prime vie respiratorie è da 100 a 1000 volte superiore rispetto al ceppo Wuhan e anche il tempo di incubazione, che all’inizio della pandemia era di 5-8 giorni adesso è più breve, circa 3-5 giorni. Inoltre, la carica virale della Delta è più uniforme tra i contagiati e non esiste quella variabilità (alta e bassa carica virale) tipica del ceppo originale e di altre malattie infettive. Tutte queste caratteristiche hanno reso la variante Delta il 60% più trasmissibile rispetto all’Alfa che a sua volta era il 50% più trasmissibile del ceppo diffuso in Europa lo scorso anno. I Cdc americani stimano che una persona infettata con la Delta possa trasmettere il virus ad almeno 7-9 soggetti suscettibili.

Il nodo del calo dell’immunità e l’impatto della Delta sulle re-infezioni

Se circolasse ancora la variante Alfa sarebbero sufficienti i vaccini e misure di mitigazione più modeste per garantire una scuola sicura. L’arrivo della variante Delta ha però cambiato (di molto) le carte in tavola. I vaccini da soli non basteranno perché, come si osserva soprattutto in altri Paesi che hanno cominciato la campagna vaccinale prima dell’Italia, si stanno verificando quelle che vengono chiamate «infezioni rivoluzionarie» e cioè contagi su persone completamente vaccinate che, a loro volta possono contagiare. I motivi sono principalmente due: con il tempo sembra calare l’immunità indotta dal vaccino, motivo per cui sui più fragili si procederà già entro settembre con la terza dose. Inoltre, come accennato all’inizio, la protezione del vaccino dall’infezione sintomatica, soprattutto con la Delta, è inferiore rispetto alla protezione dalla malattia grave o dalla morte. Secondo i dati forniti dall’Istituto Superiore di Sanità nell’ultimo report in Italia il vaccini in uso proteggono al 96% dalla morte, al 93% dalla malattia grave e al 77% dalla diagnosi, anche se in altri Paesi la protezione dall’infezione appare ancora più bassa.

Nessuna protezione basta da sola

«L’emissione della variante Delta è così elevata che in un ambiente chiuso, a causa della trasmissione aerea, il rischio di contagio è estremamente elevato se non vengono adottate adeguate misure di protezione. Purtroppo i vaccini da soli non bastano, così come la sola ventilazione o le mascherine. Contro la Delta bisogna schierare tutti gli armamenti che abbiamo a disposizione, con il giusto mix tra immunizzati, misure di protezione ingegneristiche e mascherine» raccomanda Giorgio Buonanno, docente di Fisica Tecnica Ambientale all’Università di Cassino e autore di molti lavori sulla trasmissione aerea di agenti respiratori patogeni.

Ventilazione adeguata e limiti all’emissione della sorgente

Come si può allora contenere la diffusione dell’infezione in un ambiente chiuso come un’aula scolastica? I vaccini sono importanti, ma i bambini dell’asilo e delle scuole elementari e i ragazzini della prima media non hanno ancora accesso alla vaccinazione. Significa che in classe saranno tutti suscettibili. E anche alle scuole superiori difficilmente si arriverà a un 100% di vaccinati. Per ridurre il contagio, in aggiunta alle mascherine andrebbe incrementata in modo adeguato la ventilazione e, soprattutto, limitata l’emissione della sorgente (il soggetto infetto), che significa rendere la persona contagiosa meno pericolosa.

I diversi scenari

Con l’aiuto del professor Buonanno, che con il team dell’Università di Cassino, sulla base di un modello teorico pubblicato nella letteratura scientifica e recepito in una raccomandazione anche dall’Istituto Superiore di Sanità (qui) ha sviluppato un tool per stimare il rischio di contagio e individuare come ridurre il rischio di infezione, abbiamo ipotizzato diversi scenari.

Il punto di partenza è una classe di 25 studenti che restano in aula per 5 ore con un docente positivo a Sars-CoV-2 che spiega per un’ora ad alta voce. L’ascissa (linea orizzontale) mostra i ricambi d’aria all’ora dove il valore 1 corrisponde a una cattiva ventilazione, con aperture saltuarie di porte e finestre mentre il valore 3 corrisponde orientativamente a tenere porte e finestre costantemente spalancate. L’ordinata (linea verticale) mostra invece la percentuale di immunizzati dove, nel modello matematico, per immunizzati non si intendono semplicemente persone vaccinate o guarite da precedenti infezioni, ma immuni, cioè che non si contageranno (mentre con il vaccino abbiamo visto che la reinfezione, seppur poco frequente, è possibile soprattutto con la Delta).

Che cosa succede in classe se tutti indossano la mascherina chirurgica

Ipotizziamo un 50% di presenti immunizzati (corrispondente ad oltre il 60% della classe vaccinata poiché il numero di immunizzati è sempre inferiore al numero di vaccinati a causa delle reinfezioni) e che tutti indossino la mascherina chirurgica. Con una scarsa ventilazione si potrebbero infettare fino a una decina di studenti (rosso scuro). Tenendo le finestre sempre spalancate, come suggerito dalle linee guida (che equivale a 2-3 ricambi d’aria orari, variabile in base alla dimensione, apertura e posizione delle finestre), i contagiati sarebbero comunque ben 7. Naturalmente se nessuno fosse vaccinato, come nelle classi dei più piccoli, i numeri sarebbero ancora più alti. Per riuscire ad ottenere un numero di contagiati inferiore a 1 (Rt<1) bisognerebbe che il 95% degli studenti fosse immune e contemporaneamente le finestre rimanessero spalancate.

Che cosa succede in classe se tutti indossano la FFP2

La situazione migliorerebbe se invece delle mascherine chirurgiche studenti e insegnanti indossassero le FFP2, più protettive, ma oggettivamente difficilmente indossabili per 5 ore. Sempre considerando un 50% di immunizzati (ma si possono creare scenari in autonomia salendo o scendendo con il numero di immunizzati) con scarsa ventilazione si potrebbero infettare fino a 5 persone. Con le finestre sempre spalancate si arriverebbe comunque a 3 contagi. Per ottenere un numero di contagiati inferiore a 1 bisognerebbe che almeno l’85% dei presenti fosse immunizzato e le finestre potessero rimanere sempre aperte.

Areazione, ventilazione meccanica, purificatori e misuratori di Co2

E a proposito di finestre aperte, i presidi, soprattutto delle scuole al Nord, hanno ben presente che in pieno inverno non si può rimanere immobili a un banco, con le dita talmente indolenzite dal freddo, da rendere difficoltosa persino la scrittura per oggettivi problemi climatici. Per ottenere un risultato ancora migliore dell’areazione l’ideale sarebbe affidarsi a un impianto di ventilazione meccanica in grado di arrivare fino a circa 10 volumi d’aria l’ora (ricambio d’aria totale ogni 6 minuti) ma ben pochi istituti scolastici ne sono provvisti. In alternativa si può optare per i purificatori d’aria, dispositivi poco ingombranti che assomigliano a una stufetta e che per funzionare hanno bisogno di una presa elettrica (costo circa mille euro). Il governo ha stanziato dei finanziamenti per l’eventuale acquisto di dispositivi per la ventilazione, lasciando però i presidi completamente soli a districarsi tra le mille offerte di aziende che propongono i propri prodotti, non sempre adeguati e scientificamente testati. «I purificatori d’aria vanno scelti in modo opportuno e dimensionati in base all’analisi di rischio della classe: questa analisi richiede specifiche competenze scientifiche e non può essere lasciata all’improvvisazione. I sistemi migliori per la purificazione sono quelli dotati di filtrazione, ad esempio i filtri HEPA, mentre ionizzatori, sistemi a radiazioni UV-C, ozono sono poco adatti ad ambienti scolastici» spiega Buonanno (qui le linee guida dell’Iss). Per gestire l’areazione naturale molte scuole stanno acquistando misuratori di C02 che lavorano come un semaforo, segnalando con il rosso il valore di allerta, quando cioè è necessario aprire le finestre, che possono essere richiuse quando la luce torna verde. «Ma anche in questo caso – avverte l’esperto – è necessario inserire i giusti parametri come dimensioni dell’aula e numero di studenti ed è un algoritmo che calcola i valori di rischio, nulla è lasciato al caso».

Insegnanti con il microfono per ridurre il rischio

Cosa altro si potrebbe fare per ridurre l’emissione di Sars-CoV-2? La comunità scientifica ci dice da tempo che passando dalla semplice respirazione al parlare ad alta voce o cantare, l’incremento delle particelle di aerosol emesse aumenta fino a 100 volte. Per questo le linee guida dell’Iss suggeriscono agli insegnanti, che devono tenere un tono di voce alto per spiegare, di utilizzare microfoni, così da poter abbassare la voce ed emettere meno aerosol. E proprio l’utilizzo del microfono da parte del docente, unito a mascherine e ventilazione adeguata, rappresenta quel giusto mix, lo scenario migliore, che potrebbe davvero proteggere i nostri ragazzi dalla Delta.

Nel dettaglio, con il 50% di immunizzati, l’utilizzo del microfono, finestre sempre aperte (o l’utilizzo di purificatori portatili per mantenere un clima accettabile in classe) si avrebbe un Rt tra 1-2. Salendo fino al 70% di immunizzati con tre ricambi d’aria l’ora (con finestre o purificatori) si arriverebbe a un Rt<1 (giallo più chiaro). Chiaramente con scarsa ventilazione torneremmo a un rischio di contagio più alto, fino a 3 individui

Se fosse lo studente a essere positivo a Sars-CoV-2

Fino a qui abbiamo visto i rischi di infezione che corrono gli studenti in presenza di un insegnante positivo a Sars-CoV-2. Che cosa succederebbe invece se in aula ci fosse uno studente positivo a Sars-CoV2? Come già ribadito si emette una quantità maggiore di aerosol parlando, in particolare ad alta voce, per questo gli insegnanti sono considerati più «pericolosi».

Ipotizziamo che uno studente venga interrogato per 20 minuti. Anche in questo caso, con il 50% di immunizzati e con scarsa ventilazione rischierebbero l’infezione circa 7 compagni. Con le finestre aperte rischierebbero il contagio tra 4-5 studenti. Bisogna arrivare al 95% di immunizzati e tre ricambi d’aria all’ora per ottenere un Rt<1. Dotando lo studente di microfono si ridurrebbero notevolmente i rischi come è stato visto per gli insegnanti. La variante Delta sembra dare un bel filo da torcere ma adottando tutte le soluzioni che ci offrono settori diversi della scienza, anche una situazione così complessa può essere tenuta sotto controllo, mitigando i rischi di contagio per studenti e docenti.

13 settembre 2021 (modifica il 13 settembre 2021 | 10:51)

Sorgente articoli: Vai

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