O ar ao nosso redor pode parecer limpo, mas contem muitos tipos de partículas microscópicas, como partículas minerais, gotículas de água, pólen, vários tipos de material biológico e poluentes originados na actividade humana, que nosso olho não consegue ver. Essas partículas podem transportar microorganismos, agentes alergénicos e toxinas que podem causar uma ampla variedade de doenças em seres humanos e animais.
Com o mundo a girar à volta da gestão da pandemia de COVID-19, a comunidade científica e os governos envolvidos em debates sobre as vias de infecção (gotículas, aerossóis ou qualquer outra partícula ou superfície contaminada) e sobre os meios de protecção necessários, é altura de conhecer melhor a forma como as doenças podem ser transmitidas pelo ar.
Numa escala maior, agentes alergénicos, partículas de pó e gotículas respiratórias podem ser transportados pelo ar por acção mecânica causada por vapor de água e vento em movimento rápido ou outros distúrbios físicos no ar. Devido ao seu pequeno tamanho e à acção das correntes de ar, podem permanecer suspensos no ar por longos períodos e serem levados a grandes distâncias.
O termo bioaerossóis é usado para descrever as pequenas partículas (0,001–100μm) que se originam em plantas ou animais e contêm matéria orgânica, incluindo microorganismos patogénicos vivos ou mortos.
Numa escala menor, a actividade respiratória humana e animal – respirar, falar, gritar, cantar, tossir, espirrar – cria gotículas de tamanhos variados. É sabido que doenças como varicela, gripe, sarampo, papeira, tosse convulsa e tuberculose são transmitidas por partículas transportadas pelo ar e que são inaladas. Em pandemias recentes como a actual, de COVID-19, o vírus da SARS (da mesma família de coronavírus da COVID-19), MERS e gripe suína, tem havido maior interesse em identificar todas as rotas de transmissão e muito mais pesquisas realizadas sobre o papel potencial da transmissão por via aérea.
Até Julho de 2020, a OMS baseava o seu conselho em Equipamento de Protecção Individual (EPI) para a COVID-19 na propagação directa de gotículas (> 5 mícrons [µm]) numa superfície mucosa (olhos, boca, nariz) e baseava a disseminação indirecta, apenas por meio de superfícies contaminadas. Após uma carta aberta assinada por mais de 200 cientistas pedindo o reconhecimento do potencial de disseminação aérea da COVID-19 em gotículas respiratórias microscópicas (denominadas microgotículas ou aerossóis), a OMS desde então reconheceu a possibilidade.
As partículas de tamanho médio ficam presas nas vias aéreas entre a região da cabeça e a parte superior dos pulmões. Também podem ser facilmente ejectadas pela acção dos cílios que revestem as passagens de ar e o muco. Essa acção, contudo, é prejudicada pela inalação ou presença de fumo.
As partículas que atingem a parte mais profunda dos pulmões, a região alveolar, têm maioritariamente menos de 10 µm de tamanho. As partículas aí depositadas podem ter entre 10 e 2μm, enquanto as partículas menores tendem a ser exaladas novamente. Respirar pela boca aumenta muito a quantidade de pó e partículas de maiores dimensões depositadas nas vias respiratórias inferiores.
Tossir e espirrar produzem um fluxo de ar em alta velocidade através dos pulmões, garganta, nariz e boca. Isso pode desalojar gotículas infectadas de muco e saliva e projectá-las em alta velocidade no ar circundante. Essas gotículas variam em tamanho, desde «grandes» bolhas visíveis que pousam rapidamente nas proximidades, até partículas microscópicas em escala micrométrica que se comportam como nuvens e giram no ar ao longo de vários metros. Foram medidas as velocidades do fluxo de ar para diferentes actividades respiratórias.
Vários estudos encontraram partículas viáveis ​​(infecciosas) do vírus da gripe em gotículas respiratórias dessas dimensões e, recentemente (Julho de 2020), partículas viáveis ​​de SARS-CoV-2 foram também encontradas em gotículas de aerossol respiratório produzidas pela respiração, vocalização (fala, grito) e tosse.
Vários factores afectam o risco de infecção. Mesmo a própria distância que as partículas viajam no ar é afectada por inúmeras variáveis ​​- não apenas o seu tamanho e o efeito da gravidade.
O fluxo de água e ar gerado por uma descarga de autoclismo é criador de uma nuvem de partículas infecciosas que paira no ar durante 8 minutos
O risco de transmissão de doenças transmitidas pelo ar nas Instalações Sanitárias, mesmo de um prédio para outro através do sistema de esgoto, foi demonstrado pela primeira vez em 1907. Num ensaio na década de 1950, uma casa de banho foi contaminada com bactérias e placas de ágar usadas para recolher aerossóis que são projectados no ar. Descobriu-se que a quantidade de aerossóis aumentava com o aumento da energia de descarga e que as bactérias ainda estavam no ar oito minutos após a descarga.