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Fotomontagem por Rebeca Alencar com imagens de Unsplash, Wikimedia Commons e Flaticon
Volta às aulas: máscaras mal utilizadas podem elevar em 1000% os casos de covid-19
Já máscaras utilizadas corretamente e professores com PFF2 podem reduzir o crescimento relativo dos casos a 40%, estima modelo matemático
28/07/2021
Por Guilherme Gama
Arte Rebeca Alencar/Jornal da USP
Com a iminência do retorno às aulas presenciais, pesquisadores desenvolveram um modelo matemático que estima o aumento de casos da covid-19 na comunidade escolar com a reabertura das escolas, simulando cenários com diferentes protocolos de segurança. A ideia é que o retorno às aulas presenciais sempre vai trazer alguma elevação no número de casos entre as pessoas que frequentam a escola e seus contatos, mas que essa elevação pode ser muito grande, ou mínima, dependendo das medidas adotadas.
Por exemplo, esse risco pode ser 1.141% maior caso as máscaras sejam mal utilizadas. Se bem utilizadas, mas sem outras medidas, o aumento da chance de contágio é de 575%. Somado ao uso correto de máscaras pelos alunos, e se os professores utilizarem máscaras do tipo PFF2, o risco despenca para 40%, o que indica a importância do uso correto, de máscaras eficientes e o papel determinante dos professores na transmissão viral.
Os dados mostram que, à medida em que se sobrepõem medidas de segurança a essas, como monitoramento de casos suspeitos, turmas alternadas e redução da carga horária efetiva, o risco é reduzido e chega ao mínimo de 10%.
Risco e probabilidade
O estudo faz parte do projeto ModCovid19, com a contribuição do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), do qual faz parte o professor Tiago Pereira, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. Os resultados recentes são atualizações da pesquisa que começou a ser desenvolvida no começo da pandemia, em março de 2020, na cidade de Maragogi, Alagoas. Desde então, a equipe vem monitorando os casos de covid-19 na cidade, incluindo também dados sociais e de comportamento ligados à pandemia. Pela curva de infecção e o rastreamento da rede familiar dos moradores, foi possível determinar os motores e os principais centros de infecção.
Tiago Pereira – Foto: ICMC-USP
Os números são estimativas que tangenciam a realidade, fornecidas através de um software de modelo computacional. Tiago Pereira explica que o contágio pelo coronavírus passa por um evento probabilístico, como qualquer doença infecciosa por contato. Em computador, é levado em consideração esse fator de aleatoriedade, combinado a outros e, assim, simula-se a possibilidade de alguém se infectar em uma ida ao mercado, por exemplo.
O programa foi remodelado para incluir a dinâmica das escolas da região e, com os dados anteriores, foi possível calcular a quantidade de novos casos que excedem a média na cidade, com a retomada das aulas presenciais.
Boa ventilação melhoraria todos os cenários
Uma vez que é comprovada a maior transmissão do coronavírus por aerossóis, o professor destaca que a má ventilação característica da maioria das salas de aula de Maragogi impacta diretamente no maior contágio.
A infraestrutura das escolas, em sua maior parte, não privilegia arejamento e sim isolamento térmico, porque contam com equipamentos de ar-condicionado, contraindicados durante a pandemia. Por isso, a análise foi feita considerando ambientes fechados.
“Sabemos que o cenário pode melhorar muito com ventilação no ambiente, ao mesmo tempo em que pode piorar muito também com o uso de ar-condicionado nas salas”, comenta o pesquisador.
“Com pouco fluxo de ar, uma pessoa contaminada expele partículas de saliva com o vírus que ficam suspensas no ar e, logo, infectam um maior número de pessoas.” Nesse caso, o distanciamento físico, com demarcação de dois metros entre as carteiras, é pouco eficiente.
Vitor Mori, doutor em Engenharia Biomédica pela Escola Politécnica (Poli) da USP e pesquisador na Universidade de Vermont, explica que a metragem de distanciamento recomendada tem como base estudos que indicam maior queda de gotículas (de 1,5 a 2 metros), mas quanto mais perto de um emissor, maior a concentração de aerossóis suspensos no ar. “Em uma sala mal ventilada a transmissão pode ocorrer em distâncias muito maiores”, completa.
De acordo com Pereira, a realidade de má ventilação das salas de aula da cidade do estudo corresponde a quase 50% das cidades brasileiras, que têm em torno de 10 a 50 mil habitantes, com densidade demográfica de 1.500 habitantes por quilômetro quadrado (km2). Portanto, os dados podem ser extrapolados para o âmbito nacional.
Vitor Mori – Foto: Arquivo Pessoal
Máscaras eficazes e usadas corretamente
Para avaliar o impacto da reabertura das escolas com o uso correto ou indevido de máscaras de diferentes eficiências, os pesquisadores moldaram o software com o número de permeabilidade das máscaras de tecido de baixa qualidade e da PFF2, através de dados da literatura científica. Os estudos mostram que as máscaras PFF2 têm uma capacidade de filtragem muito maior, mas o modelo matemático também leva em conta a forma como as pessoas as estão utilizando.
O ar busca o caminho de menor resistência, por isso, se houver um vão entre o tecido e o resto, o ar passa sem a filtragem e carrega gotículas com o vírus.
“As máscaras PFF2 são construídas de forma anatômica, para se ajustar ao rosto e fornecer a eficiência de cerca de 94%, mas se estiver ‘folgada’, de modo que o ar não passe pela manta filtrante, perde sua capacidade de proteção”, afirma Vitor Mori.
Apesar de mais eficientes do que as máscaras de tecido, as cirúrgicas não protegem tanto quanto as do tipo PFF2 – Foto: Freepik
Quando comparados os aumentos de casos com as variáveis das máscaras, a correta utilização promove uma redução de cerca de 400%: com máscaras mal utilizadas, aumenta-se o risco de contágio em até 1.141%; já usadas corretamente, o risco cai para 757%. Outro destaque está na utilização de PFF2 por parte dos professores e professoras.
No cenário de máscaras bem utilizadas e professores com PFF2, o risco de contaminação cai para 39%. “Ter um professor com uma máscara muito boa tem papel fundamental na contenção da pandemia”, afirma Tiago Pereira. Isso se deve ao fato de que os professores se expõem mais e por mais tempo nesses espaços e, por conta das aulas serem em sua maioria expositivas, falam mais e mais alto – o que dispersa as partículas contaminadas com mais amplitude e velocidade no ar. “É um impacto positivo por uma medida barata, quando se compara o valor de uma máscara ao de uma internação”, afirma o pesquisador.
“Com as pressões para a volta das aulas presenciais, muitas escolas se direcionaram para protocolos como higienização com álcool em gel e medição de temperatura, e o que os dados mostram é que esses não são os fatores mais importantes, já que a predominância de contágio é por via aérea e a maioria dos alunos é assintomática”, afirma Tiago Pereira.
Nesse modelo também foi possível simular um cenário onde a escola é o maior foco de contaminação, mas os alunos são assintomáticos, porque os casos acontecem nas famílias.
Turmas alternadas e monitoramento de casos suspeitos
Com turmas alternadas (e bom uso de máscaras) a escola se divide em dois grupos de alunos que a frequentam em dias alternados. Neste caso, o risco de contágio se reduz a 171%, devido à diminuição de contato entre as pessoas. Esse cenário, somado à implementação de protocolos de monitoramento e com cerca de 6 horas de aulas na semana, cai para 21% – perdendo apenas para a simulação que adiciona professores de PFF2, quando o risco é o menor calculado: 10%.
O protocolo de monitoramento epidemiológico desenvolvido pela equipe e implementado em Maragogi consiste em um conjunto de medidas que visa a identificar supostos infectados e isolar as turmas para evitar o avanço da contaminação. Se um aluno testa positivo para o coronavírus, por exemplo, a sala de aula da qual faz parte é suspensa por 14 dias; já se forem dois casos em salas distintas, a escola inteira é fechada por uma semana. As salas também podem ser suspensas se identificados casos nos familiares de membros da comunidade escolar.
O distanciamento entre carteiras e alunos também faz parte das medidas de segurança, mas acaba tendo pouco impacto se o ambiente não estiver bem ventilado. O vírus se transmite em grande parte por aerossóis que ficam suspensos no ar nos ambientes fechados – Foto: Freepik
Segundo Pereira, embora eficazes, os protocolos de monitoramento exigem bastante das escolas e também dos familiares para comunicar casos suspeitos. Nesse processo, é utilizado o rastreamento retrospectivo, que investiga os contatos anteriores de um aluno contaminado para identificá-los, por meio de testes rápidos, e isolar as fontes.
Para Vitor Mori, o trabalho mostra que existem medidas muito eficazes para diminuir o risco de infeção no retorno às aulas, mas não apenas uma – e sim a sobreposição delas. Mesmo com medidas rigorosas, o pesquisador alerta que o risco nunca será zero e sugere aulas em ambientes com maior ventilação, como em pátios e quadras esportivas, já que os estudos de rastreamento mostram que menos de 1% da transmissão ocorre ao ar livre.
Como são os protocolos de volta às aulas no Brasil?
Análise conduzida pela Rede de Pesquisa Solidária indicou as principais deficiências enfrentadas pelos governos federal, estaduais e municipais no processo de retomada das atividades presenciais de ensino da rede pública. O Índice de Segurança do Retorno às Aulas Presenciais (ISRAP), criado para a avaliação, aponta que os resultados são preocupantes: o protocolo do governo federal teve avaliação de 40,6/100, com medidas consideradas menos rígidas do que aquelas presentes na maioria dos protocolos estaduais e municipais. A título de comparação, a média dos índices dos estados foi de 56,8. O estado de Sergipe e a capital Palmas tiveram o maior índice, com 77,3 e 74,2, respectivamente. Amapá, apresentou a pior pontuação entre os estado (17,6) e, entre as capitais, São Luiz com 10,2. O protocolo do estado de São Paulo foi avaliado com 46,5 – inferior à capital (65,3).
Segundo o relatório, apenas 56% das capitais e 49% dos estados apresentaram planos estruturados e esses geraram preocupação quanto às medidas tomadas. Parte dos planos optaram por investir recursos na compra de termômetros e em utensílios de higienização de superfícies, em detrimento de máscaras de maior qualidade e testes rápidos. Apenas 2 entre as 26 capitais (8%) e 1 entre os 27 estados (4%) distribuíram máscaras do tipo PFF2 como parte do esforço de reabertura para o ensino presencial, como informa a análise.
A medida se mostra contraproducente, considerando os resultados obtidos no modelo matemático, visto que a predominância de contágio se dá por via aérea – o que pode ser combatido com o uso correto de máscaras com alta eficácia. Além disso, crianças e adolescentes apresentam uma alta porção de assintomáticos, o que faz dos testes em massa para detecção do covid-19 mais importantes para monitoramento e controle da contaminação, quando comparado à medição da temperatura corporal. Quanto à divisão de turmas para frequentarem a escola de forma alternada, somente 3 da 26 capitais (12%) e 12 entre os 27 estados (44%) optaram por essa medida de redução de ocupação dos espaços escolares, o que reduz a capacidade das escolas conterem a transmissão viral em possíveis surtos.
Acesse o relatório do estudo da Rede neste link.
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A reprodução de matérias e fotografias é livre mediante a citação do Jornal da USP e do autor. No caso dos arquivos de áudio, deverão constar dos créditos a Rádio USP e, em sendo explicitados, os autores. Para uso de arquivos de vídeo, esses créditos deverão mencionar a TV USP e, caso estejam explicitados, os autores. Fotos devem ser creditadas como USP Imagens e o nome do fotógrafo.
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