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Tutto ciò che si deve sapere sulle mascherine e COVID-19: dalla chirurgica alla balaclava

17 dicembre 2020

Tutto ciò che si deve sapere sulle mascherine e COVID-19: dalla chirurgica alla balaclava
La sindrome respiratoria acuta grave da coronavirus 2 (SARS-CoV-2) è trasmessa prevalentemente dalle goccioline respiratorie generate quando le persone tossiscono, starnutiscono, cantano, parlano o respirano. Le mascherine riducono l'emissione di goccioline cariche di virus e aiutano a ridurne l'inalazione da parte di chi le indossa.

 

Va bene qualsiasi tipo di mascherina?

Di fronte alla grave carenza di mascherine mediche, per proteggersi, le strutture pubbliche sanitarie hanno raccomandato alla popolazione di indossare comunque qualsiasi tipologia di mascherina disponibile. Tuttavia, ci sono considerevoli discussioni e dibattiti sulle tipologie di mascherine e sulla loro efficienza in termini di filtrazione, soprattutto ora che la carenza di mascherine mediche non è così grave come durante la prima fase.

È quindi sorta la necessità di valutare l'efficienza di filtrazione (FFE) delle mascherine più utilizzate durante la pandemia, come anche le modifiche apportate alle mascherine chirurgiche allo scopo di migliorare la vestibilità e/o il comfort. L’efficienza di filtrazione nel prevenire la trasmissione del virus respiratorio non è nota con precisione.

Studi recenti suggeriscono che anche mascherine facciali con un FFE inferiore al 95% (es. mascherine chirurgiche) sono, in generale, efficaci nel prevenire l’infezione dal coronavirus SARSCoV-2 da parte del personale sanitario.

Che dice la scienza al riguardo?

La scienza offre i risultati ottenuti dall’analisi di FFE, condotta tra giugno e agosto 2020, delle mascherine utilizzate dalla popolazione come dispositivi di protezione individuale durante l’attuale pandemia di SARS-CoV-2. L’FFE, che oscilla tra il 25% e l'80% nel valore di efficienza di filtrazione, si riferisce alla “protezione che le maschere offrono a chi le indossa quando esposti ad altri che potrebbero essere infetti”, valutata utilizzando un aerosol di particelle di cloruro di sodio che sono leggermente più piccole delle particelle virali di SARS-CoV-2.

In particolare, sono state individuate 7 tipologie di mascherine e 6 varianti delle mascherine chirurgiche. Le mascherine sono state fatte indossare ad un volontario maschio adulto, e le misurazioni di FFE sono state raccolte durante una serie di ripetuti movimenti del busto, della testa e dei muscoli facciali secondo degli standard ben definiti.

In particolare, lo studio evidenzia come, semplici modifiche, per migliorare l'adattamento della mascherina, migliorano sostanzialmente l'efficienza di filtrazione. Infatti, è emerso che l'efficacia di mascherine di consumo comune, in molti casi, risulti quasi equivalente o addirittura migliore delle mascherine mediche non respiratorie.

In particolare, la maschera di nylon intrecciata a 2 strati con ganci auricolari è stata esaminata in varie condizioni: i) con e senza ponte nasale in alluminio, ii) con e senza inserto in tessuto non tessuto disponibile in commercio e iii) dopo 1 ciclo di lavaggio in una normale lavatrice domestica ed asciugata all'aria su uno stendino.

Quali tipologie di mascherine esistono e con quali modifiche su di esse?

Le tipologie sono sostanzialmente 7:
- maschera di nylon intrecciata a due strati con ganci auricolari testata con un ponte nasale in alluminio e un inserto filtrante in tessuto non tessuto;
- bandana di cotone piegata diagonalmente una volta (ad esempio, stile "bandito");
- bandana di cotone piegata in un rettangolo multistrato secondo le istruzioni presentate dall’Unità di Chirurgia Generale degli Stati Uniti;
- maschera in tessuto monostrato poliestere/nylon con laccetti;
- maschera in polipropilene con ganci auricolari fissi per le orecchie;
- balaclava, che copre una buona porzione di viso e collo in tessuto poliestere;
- maschera di cotone a tre strati con ganci auricolari.

Fonte Figura: Evaluation of Cloth Masks and Modified Procedure Masks as Personal Protective Equipment for the Public During the COVID-19 Pandemic 

 

E le modifiche principali sono le seguenti:
- applicazione di ganci auricolari elastici e infilando le pieghe laterali,
- applicazione di ganci auricolari elastici ripiegati su un lato;
- fissare i ganci auricolari ad una protezione per le orecchie, stampata in 3D;
- fissare i ganci auricolari dietro la testa con un una clip per capelli;
- incrementare la tenuta della maschera al viso con elastici sopra la maschera;
- incrementare la tenuta della maschera al viso con una fascia di calza in nylon sopra la maschera montata.

Fonte Figura: Evaluation of Cloth Masks and Modified Procedure Masks as Personal Protective Equipment for the Public During the COVID-19 Pandemic 

  Come incidono il tipo di mascherina e le modifiche al loro funzionamento?

La maschera di nylon a due strati non lavata (Figura 1), senza ponte nasale, aveva un FFE del 44,7%. L'aggiunta di un ponte nasale ha ridotto gli spazi visibili intorno al naso e ha aumentato l’FFE al 56,3%. L’aggiunta di un inserto filtrante in tessuto non tessuto, alla maschera con il ponte, ha portato a un ulteriore aumento di FFE al 74,4%.

È interessante notare che l'FFE della maschera di nylon, con l'estensione ponte nasale ma senza l'inserto del filtro, dopo lavaggio passa dal 56,3% al 79,0% di FFE. Non è chiaro perché il solo lavaggio abbia migliorato l’FFE. L’ipotesi più probabile è che il processo di lavaggio/asciugatura abbia sciolto alcune fibre aumentando la superficie filtrante complessiva, e quindi l’efficienza di filtrazione o più semplicemente abbia modificato la forma o le dimensioni della maschera migliorandone la vestibilità, o entrambi.

La mascherina di cotone intrecciato che comprende 3 strati e ha un ponte nasale in metallo sottile e flessibile (Figura 7), ha mostrato il più basso FFE (26,5%). La trama relativamente larga degli strati di cotone, pur fornendo una migliore traspirabilità e comfort, probabilmente riduce l'efficienza di filtrazione.

La valutazione dell'FFE di rivestimenti improvvisati per il viso, tra cui una bandana di cotone standard e una bandana passamontagna con scaldacollo (Figure 2 e 3) ha dimostrato che una bandana di cotone, piegata in stile bandito, presenta un FFE di circa il 50%, migliore della mascherina con ganci auricolari. Nello studio sono state anche analizzate bandane costituite da passamontagna con scaldacollo ed una parziale copertura per il viso (Figura 6), in particolare utilizzate da atleti e i giovani adulti.

Nello studio è stata rilevato un FFE del 37,8% di un tipo a monostrato, realizzato in 92% poliestere e 8% elastan, che si adatta perfettamente al naso e alla bocca di chi lo indossa. In questo caso la bassa efficienza di filtraggio è stata attribuita alla presenza di un singolo strato di filtraggio che risulta essere costituito di materiale sottile intrecciato con grande porosità. Allo stesso modo la maschera in tessuto monostrato poliestere/nylon con laccetti presentava un FFE di 39,3% (Figura 4), e la maschera in polipropilene con ganci auricolari fissi per le orecchie di 28,6% (Figura 5).

Per le mascherine per procedure mediche, le modifiche che hanno migliorato l'aderenza tra la maschera e il viso di chi le indossa hanno migliorato la FFE. Il semplice fatto di allacciare i laccetti per le orecchie e infilare gli angoli della maschera contro le guance di chi le indossa migliora l’adattamento della maschera e aumenta l’FFE da 38,5% al ​​60,3% (procedura riassunta nelle Figure, a e b).

Il fissaggio dei ganci auricolari ad una protezione per le orecchie stampata in 3D porta ad un FFE di 61,7% (Figura c) e con una clip per capelli al 64,8% (Figura d). La modifica più efficace testata è stata l'uso di un manicotto fatto con calze di nylon che veniva posizionato sopra la maschera della procedura (Figura f).

Questo modifica, aumentando l’aderenza della maschera al viso elimina tutte le lacune visibili e aumentato l’FFE dal 38,5% a 80,2%. Tuttavia, indossare la guaina di nylon sopra la maschera è risultato macchinoso e limita la capacità di chi la indossa di regolarne il posizionamento

Quali sono allora le migliorie più efficaci?

In generale, i miglioramenti di FFE sembrano essere associati all'integrità dei bordi della maschera che garantiscono una migliore adesività della stessa sul viso di chi lo indossa dimostrando ulteriormente l'importanza dell'adattamento della maschera al viso per massimizzare la filtrazione.

Sebbene tutte le modifiche descritte migliorino la protezione contro le particelle sospese nell'aria per chi le indossa, non tutte risultavano comode e/o pratiche in caso di uso prolungato.

Ad esempio, la modifica "fissa la maschera" a 3 elastici crea una notevole pressione sulle orecchie di chi la indossa (Figura e), rendendola scomoda dopo solo pochi minuti di utilizzo non risultando particolarmente gradita alle persone. Quindi le modifiche e/o variazioni testate portano ad un miglioramento dell’adattamento della maschera al volto garantendo una maggiore filtrazione delle particelle aerodisperse.

Nella scelta è essenziale considerare la tipologia che causa il minore disagio onde evitare che esso stesso diventi un ostacolo ad indossare il dispositivo per periodi prolungati.

Le modifiche che migliorano l'adattamento delle mascherine mediche si traducono in una maggiore capacità di filtraggio e conseguentemente nella riduzione dell'inalazione di particelle trasportate dall'aria, dimostrando che le capacità di filtrazione, espressa come FFE delle mascherine di consumo a disposizione del pubblico sono, in molti casi, quasi equivalenti o talvolta migliori della loro controparte mascherina medica non respiratoria N95 che rappresenta la migliore scelta.

Ovviamente le mascherine per il viso non sono da sole sufficienti a garantire una protezione e riduzione del contagio e rientrano nella combinazione di misure, tra cui il distanziamento fisico, il lavaggio delle mani, una ventilazione adeguata e la prevenzione di affollamenti e assembramenti, che tutte insieme contribuiscono a ridurre la trasmissione di SARS-CoV-2.

 

Riferimenti sitografici:

Evaluation of Cloth Masks and Modified Procedure Masks as Personal Protective Equipment for the Public During the COVID-19 Pandemic 

Filtration Efficiency of Face Masks Used by the Public During the COVID-19 Pandemic 

 

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