Why scientists say wearing masks shouldn’t be controversial / Perché gli scienziati dicono che indossare le maschere non dovrebbe essere controverso
Why scientists say wearing masks shouldn’t be controversial / Perché gli scienziati dicono che indossare le maschere non dovrebbe essere controverso
Whether or not to wear a mask has become controversial in the United States. But data indicate that if everyone wore a mask while in public and maintained appropriate social distance, like these shoppers at a farmers market in Davis, Calif., the spread of coronavirus could be reduced. / Indossare o meno una maschera è diventato controverso negli Stati Uniti. Ma i dati indicano che se tutti indossassero una maschera mentre erano in pubblico e mantenevano un'adeguata distanza sociale, come questi acquirenti in un mercato degli agricoltori a Davis, in California, la diffusione del coronavirus potrebbe essere ridotta.
ALESSANDRARCSTOCK/ALAMY STOCK PHOTO
To mask or not to mask? To the dismay of many public health experts, that remains a question up for debate in the United States even as the coronavirus pandemic rages on.
The U.S. Centers for Disease Control and Prevention has recommended that everyone wear masks when in public to curb the spread of COVID-19. But as lockdowns have lifted, many people haven’t followed that advice, and case numbers are rising in some states. In response, some states like California have made wearing face coverings mandatory in public. But in Nebraska, the governor has blocked city- and county-level efforts to require wearing masks in public. Other states, such as Texas, recommend, but don’t require face coverings in public, though some counties within the state are requiring masks.
At the individual level, some people have protested that their personal freedoms are being infringed upon by being told to cover their mouths and noses. Others are masking up whenever they leave their homes.
Meanwhile, scientists have been collecting data on whether cloth masks worn by members of the general public can cut down on the spread of the coronavirus. Science News rounded up the latest data and talked to experts about how well these masks really protect against the coronavirus.
Why are masks now recommended by public health experts?
At the beginning of the outbreak, public health officials thought that the virus was primarily transmitted by people touching contaminated objects or surfaces and then touching their face. Regular handwashing and refraining from touching your face were the main prescriptions (SN: 3/4/20). The CDC and the World Health Organization both at first said that healthy people didn’t need to wear masks.
But it has become clear that contact with virus-laden objects isn’t the major way that the coronavirus passes from person to person, says immunologist Robert Quigley. He is senior vice president and regional medical director of International SOS, a company based in Trevose, Penn., that helps devise strategies for mitigating medical and security risks. Instead, researchers now think COVID-19 is spread mainly by someone inhaling the virus expelled by another person.
That explains the reasoning behind the CDC’s recommendation that everyone wear a mask in public: The covering may lessen the risk of mask wearers who don’t know they’re infected from passing the virus to someone else.
“We believe now that we are learning more about this novel virus that there is transmission from asymptomatic individuals,” Quigley says. Studies have determined that people can transmit the virus for a couple of days before symptoms start, and that some people who never develop symptoms can be contagious (SN: 6/9/20).
In Singapore, researchers used contact-tracing data to estimate that about 40 to 50 percent of COVID-19 cases from January 23 to February 26 were transmitted by people who weren’t yet having symptoms. The same team found that in Tianjin, China, the amount of such presymptomatic transmission was even higher. From January 21 to February 22, 60 to 80 percent of cases were attributed to spread before symptoms appeared, the researchers report June 22 in eLife.
Since even seemingly healthy people can spread COVID-19 if they’re infected but don’t know it, health officials now recommend that everyone wear masks in public.
Is there evidence that a cloth mask can block virus spread?
Many studies have tested surgical masks and N95 masks and found that they reduce viral spread, but until now, there hasn’t been much evidence that cloth masks also work (SN: 4/9/20).
Matthew Staymates, a mechanical engineer and fluid dynamicist at the U.S. National Institute of Standards and Technology in Gaithersburg, Md., usually works on devising ways to detect narcotics and other illicit substances in the air. But while he was on mandatory telework, Staymates found he missed doing experiments. So he convinced his supervisors to let him bring home some equipment so he could evaluate whether cloth masks cut down on the number of potentially virus-laden particles that spew from people’s mouths and noses when they talk, cough or breathe.
He set up the apparatus in his woodshop and filmed himself coughing without and with a mask. He ultimately tested 26 types of cloth mask, including ones made from common sewing fabrics like lightweight flannel, cotton T-shirts, quilting cotton, cotton-polyester blends and polypropylene from reusable shopping bags.
Staymates didn’t use any viruses in his experiments, so he can’t say whether one type of mask does a better job of catching viruses than another. But using high-speed visualizations, he could determine which masks blocked the trajectory of air coming from his lungs when he coughed or talked.
Wearing any face covering, including bandanas or neck warmers, could at least partially block the cloud of droplets released in a cough, the experiment showed. Masks that are fitted to the nose, cheeks and chin did a better job of blocking droplet flow, and, theoretically, of stopping viruses, too, Staymates describes in a blog post on the NIST website.
Provided that people wear the masks properly, that is. “At one point, I pulled my mask down below my nose in the video” and coughed, he says. The video showed a jet of air streaming from his nose as he coughed. “I was stunned when I saw that footage,” he says. “I was really surprised at how much air comes out of your nose when you cough.” Now when he sees people with their masks covering their mouths, but not their noses, “I [think] ‘No. Don’t do that. You’re defeating the purpose,’” he says.
Does a cloth mask prevent me from catching the virus from someone else?
Alone, cloth masks aren’t great at protecting the wearer, says Abba Gumel, a mathematical biologist at Arizona State University in Tempe.
Cloth masks can vary widely in the amount of particles, including virus, they prevent from reaching the mask wearer. The best cloth masks, which are fitted to the face and made of optimal materials, such as tightly woven cotton, might block up to 80 percent of particles, while most — especially masks that aren’t fitted properly, or made of flimsy material — filter out only about 20 to 50 percent of particles, he says. But even the lowest efficiency mask, “is still better than nothing,” Gumel says.
Cloth masks are for protecting other people from you, Quigley stresses. “Let’s make no bones about it; the cloth mask is not anywhere near as effective in preventing one from inhaling the coronavirus compared with a medical-grade N95 mask,” he says.
Surgical masks may block 70 to 90 percent of infectious particles from reaching the wearer, and N95 masks filter out more than 95 percent, Gumel says. Medical-grade N95 masks have been in short supply and should be reserved for health care workers and others who are high risk of being exposed to the coronavirus, he and other experts agree.
Masks are better at shielding others from the mask wearer than at protecting the wearer because when someone wearing a face covering breathes, talks, coughs or sneezes, most of the air carrying any potential viruses is filtered through the mask, increasing the chances of catching most of the infectious particles. Inhaling while wearing a mask that doesn’t form a seal on the face may draw in unfiltered air from the sides, top or bottom, as well as air filtered through the mask.
Does everybody need to wear a mask?
There is strength in numbers, Gumel and colleagues found. In simulations of epidemics with a low rate of transmission, widespread mask wearing is “very, very effective at reducing hospitalizations and mortality,” he says. If half the population wore masks that block half of particles, transmission rates could also be roughly halved, Gumel and colleagues report April 21 in Infectious Disease Modeling.
Even low-effectiveness cloth masks that block only 20 percent of viral particles could cut transmission rates by a third, provided 80 percent of people wore the coverings, the researchers estimate. In areas where transmission rates are high, if 80 percent of people wore masks that block half of infectious particles, 17 to 45 percent of projected deaths over two months might be prevented, the researchers calculate.
Those calculations are in line with estimates made by other scientists. Epidemics could be brought under control if everyone wore a mask all the time when in public, even if face masks are only 50 percent effective, researchers report June 10 in the Proceedings of Royal Society A.
And even though masks are less effective at protecting the wearer, personal protection went up as a greater percentage of people wore masks in the researchers’ calculations. That’s because “my mask protects you, your mask protects me,” the researchers write, so more mask wearing means greater protection for everybody.
Some real-world data also suggest masks are effective at helping curb the spread of the coronavirus. George Wehby and Wei Lyu, health policy researchers at the University of Iowa in Iowa City, tracked daily coronavirus case counts in 15 states and Washington, D.C., that mandated face coverings for the general public in some settings like grocery stores, during the study period from April 8 to May 15. The pair also monitored case counts in states that required masks only for essential employees, such as restaurant workers, health care providers and police or firefighters.
States that required everyone to wear masks saw small, but steady declines in daily case counts after instituting the mandate compared with counts in the one to five days before the mandates took effect, the researchers report June 16 in Health Affairs. By the time mask orders had been in place for 21 days, daily case counts had declined by 2 percentage points. An estimated 230,000 to 450,000 coronavirus cases may have been prevented between April 8 and May22 because people wore masks, the team calculates.
The researchers accounted for shelter-in-place orders and other public health measures, but can’t say for sure that masks are the sole reason for the decline, Wehby says. Requiring employees, but not the general public, to wear masks didn’t lower case counts, the researchers found. But that might be because businesses are often already requiring employees to wear masks, so the state mandates are just enforcing measures that are already in place.
“There’s a general consensus now that masks work, and research is supporting that,” Wehby says. “Going forward, masks are an alternative to some of the strict social distancing measures. They don’t replace [social distancing], but where social distancing cannot be enacted, mask use makes common sense.”
Gumel agrees. “If everybody wore a face mask, we’d be doing a lot better.”
ITALIANO
Indossare la maschera o no? Con sgomento di molti esperti di sanità pubblica, questa rimane una questione di dibattito negli Stati Uniti, anche se la pandemia di coronavirus infuria.
I Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie hanno raccomandato a tutti di indossare maschere quando si è in pubblico per frenare la diffusione di COVID-19. Ma man mano che i blocchi si sono alzati, molte persone non hanno seguito questo consiglio e in alcuni stati il numero dei casi è in aumento. In risposta, alcuni stati come la California hanno reso obbligatorio indossare una copertina in pubblico. Ma in Nebraska, il governatore ha bloccato gli sforzi a livello di città e contea per richiedere di indossare maschere in pubblico. Altri stati, come il Texas, lo raccomandano, ma non richiedono rivestimenti per il viso in pubblico, anche se alcune contee all'interno dello stato richiedono maschere.
A livello individuale, alcune persone hanno protestato che le loro libertà personali sono state violate quando gli è stato detto di coprire la bocca e il naso. Altri si mascherano ogni volta che escono di casa.
Nel frattempo, gli scienziati hanno raccolto dati sul fatto che le maschere di stoffa indossate dai membri del grande pubblico possano ridurre la diffusione del coronavirus. Science News ha raccolto gli ultimi dati e ha parlato con gli esperti di come queste maschere proteggono davvero dal coronavirus.
Perché le maschere sono ora consigliate dagli esperti di sanità pubblica?
All'inizio dell'epidemia, i funzionari della sanità pubblica hanno pensato che il virus fosse trasmesso principalmente da persone che toccavano oggetti o superfici contaminati e quindi si toccavano il viso. Lavarsi le mani regolarmente e astenersi dal toccare il viso erano le prescrizioni principali (SN: 3/4/20). All'inizio il CDC e l'Organizzazione mondiale della sanità hanno affermato che le persone sane non avevano bisogno di indossare maschere.
Ma è diventato chiaro che il contatto con oggetti carichi di virus non è il modo principale in cui il coronavirus passa da persona a persona, afferma l'immunologo Robert Quigley. È vicepresidente senior e direttore medico regionale di International SOS, una società con sede a Trevose, in Pennsylvania, che aiuta a elaborare strategie per mitigare i rischi medici e di sicurezza. Invece, i ricercatori ora pensano che COVID-19 sia diffuso principalmente da qualcuno che inala il virus espulso da un'altra persona.
Ciò spiega il ragionamento alla base della raccomandazione del CDC secondo cui tutti indossano una maschera in pubblico: la copertura può ridurre il rischio di portatori di maschere che non sanno di essere infetti dal passaggio del virus a qualcun altro.
"Ora crediamo che stiamo imparando di più su questo nuovo virus che esiste una trasmissione da individui asintomatici", afferma Quigley. Gli studi hanno stabilito che le persone possono trasmettere il virus per un paio di giorni prima dell'inizio dei sintomi e che alcune persone che non sviluppano mai i sintomi possono essere contagiose (SN: 6/9/20).
A Singapore, i ricercatori hanno utilizzato i dati di tracciamento dei contatti per stimare che circa il 40-50% dei casi COVID-19 dal 23 al 26 febbraio erano trasmessi da persone che non avevano ancora sintomi. Lo stesso gruppo ha scoperto che a Tianjin, in Cina, la quantità di tale trasmissione presintomatica era ancora maggiore. Dal 21 gennaio al 22 febbraio, il 60-80 percento dei casi è stato attribuito alla diffusione prima della comparsa dei sintomi, i ricercatori riportano il 22 giugno su eLife.
Poiché anche le persone apparentemente sane possono diffondere COVID-19 se sono infette ma non lo sanno, i funzionari sanitari ora raccomandano a tutti di indossare maschere in pubblico.
Esistono prove del fatto che una maschera di stoffa può bloccare la diffusione del virus?
Molti studi hanno testato le maschere chirurgiche e le maschere N95 e hanno scoperto che riducono la diffusione virale, ma fino ad ora non ci sono state molte prove del funzionamento delle maschere in tessuto (SN: 4/9/20).
Matthew Staymates, ingegnere meccanico e fluidista presso l'Istituto nazionale americano di standard e tecnologia di Gaithersburg, Md., Di solito lavora per escogitare modi per rilevare narcotici e altre sostanze illecite nell'aria. Ma mentre era al telelavoro obbligatorio, Staymates scoprì che gli mancava fare esperimenti. Quindi convinse i suoi supervisori a lasciargli portare a casa alcune attrezzature in modo da poter valutare se le maschere di stoffa riducessero il numero di particelle potenzialmente cariche di virus che spuntano dalla bocca e dal naso delle persone quando parlano, tossiscono o respirano.
Ha installato l'apparato nella sua bottega di legno e si è filmato tossendo senza e con una maschera. Alla fine ha testato 26 tipi di maschere di stoffa, comprese quelle realizzate con tessuti comuni per cucito come flanella leggera, magliette di cotone, cotone trapuntato, misto cotone-poliestere e polipropilene da borse della spesa riutilizzabili.
Staymates non ha usato alcun virus nei suoi esperimenti, quindi non può dire se un tipo di maschera fa un lavoro migliore di cattura dei virus rispetto a un altro. Ma usando visualizzazioni ad alta velocità, poteva determinare quali maschere bloccavano la traiettoria dell'aria proveniente dai suoi polmoni quando tossiva o parlava.
Indossare una copertura per il viso, comprese le bandane o gli scaldacollo, potrebbe almeno parzialmente bloccare la nuvola di goccioline rilasciate in una tosse, l'esperimento ha dimostrato. Le maschere che si adattano al naso, alle guance e al mento hanno fatto un lavoro migliore nel bloccare il flusso di goccioline e, in teoria, anche nel bloccare i virus, Staymates descrive in un post sul blog sul sito web del NIST.
A condizione che le persone indossino le maschere correttamente, cioè. "A un certo punto, ho tirato giù la maschera sotto il naso nel video" e tossivo, dice. Il video mostrava un getto d'aria che gli usciva dal naso mentre tossiva. "Sono rimasto sbalordito quando ho visto quel filmato", dice. "Sono rimasto davvero sorpreso da quanta aria esce dal tuo naso quando tossisci." Ora, quando vede le persone con le maschere che si coprono la bocca, ma non il naso, "Io [penso]" No. Non farlo. Stai sconfiggendo lo scopo ", dice.
Una maschera di stoffa mi impedisce di catturare il virus da qualcun altro?
Le maschere di stoffa non sono da sole a proteggere chi le indossa, afferma Abba Gumel, biologa matematica dell'Arizona State University di Tempe.
Le maschere di stoffa possono variare ampiamente nella quantità di particelle, incluso il virus, impedendo di raggiungere chi le indossa. Le migliori maschere di stoffa, che sono montate sul viso e realizzate con materiali ottimali, come il cotone a trama fitta, potrebbero bloccare fino all'80% delle particelle, mentre la maggior parte - specialmente le maschere che non sono montate correttamente, o fatte di materiale fragile - filtrare solo circa il 20-50% delle particelle, dice. Ma anche la maschera di efficienza più bassa, "è ancora meglio di niente", dice Gumel.
Le maschere di stoffa servono per proteggere le altre persone da te, sottolinea Quigley. "Non facciamo ossa al riguardo; la maschera di stoffa non è altrettanto efficace nel prevenire l'inalazione del coronavirus rispetto a una maschera N95 di livello medico ", afferma.
Le maschere chirurgiche possono impedire al 70-90 percento di particelle infettive di raggiungere chi le indossa e le maschere N95 filtrano oltre il 95 percento, afferma Gumel. Le maschere N95 di livello medico scarseggiano e dovrebbero essere riservate agli operatori sanitari e ad altri che sono ad alto rischio di essere esposti al coronavirus, concordano lui e altri esperti.
Le maschere sono meglio per proteggere gli altri da chi le indossa, piuttosto che per proteggere chi le indossa perché quando qualcuno che indossa un viso che copre respira, parla, tossisce o starnutisce, la maggior parte dell'aria che trasporta qualsiasi potenziale virus viene filtrata attraverso la maschera, aumentando le possibilità di catturare la maggior parte delle particelle infettive. L'inalazione mentre indossa una maschera che non forma un sigillo sul viso può aspirare aria non filtrata dai lati, in alto o in basso, così come l'aria filtrata attraverso la maschera.
Tutti hanno bisogno di indossare una maschera?
C'è forza nei numeri, hanno scoperto Gumel e colleghi. Nelle simulazioni di epidemie con un basso tasso di trasmissione, il diffuso uso della maschera è "molto, molto efficace nel ridurre i ricoveri e la mortalità", afferma. Se metà della popolazione indossasse maschere che bloccano la metà delle particelle, le velocità di trasmissione potrebbero anche essere dimezzate, Gumel e colleghi riportano il 21 aprile in Infectious Disease Modeling.
Anche le maschere di stoffa a bassa efficacia che bloccano solo il 20 percento delle particelle virali potrebbero ridurre le velocità di trasmissione di un terzo, a condizione che l'80 percento delle persone indossasse i rivestimenti, i ricercatori stimano. Nelle aree in cui le velocità di trasmissione sono elevate, se l'80 percento delle persone indossasse maschere che bloccano la metà delle particelle infettive, si potrebbe prevenire dal 17 al 45 percento dei decessi previsti in due mesi, calcolano i ricercatori.
Tali calcoli sono in linea con le stime fatte da altri scienziati. Le epidemie potrebbero essere sotto controllo se tutti indossassero una maschera tutto il tempo quando in pubblico, anche se le maschere per il viso sono efficaci solo al 50%, i ricercatori riportano il 10 giugno negli Atti della Royal Society A.
E anche se le maschere sono meno efficaci nel proteggere chi le indossa, la protezione personale è aumentata quando una percentuale maggiore di persone ha indossato maschere nei calcoli dei ricercatori. Questo perché "la mia maschera ti protegge, la tua maschera mi protegge", scrivono i ricercatori, quindi più indossare la maschera significa una maggiore protezione per tutti.
Alcuni dati del mondo reale suggeriscono anche che le maschere sono efficaci per aiutare a frenare la diffusione del coronavirus. George Wehby e Wei Lyu, ricercatori di politica sanitaria presso l'Università dell'Iowa a Iowa City, hanno monitorato il numero di casi di coronavirus giornalieri in 15 stati e Washington, DC, che hanno imposto i rivestimenti del viso per il pubblico in alcuni contesti come i negozi di alimentari, durante il periodo di studio dall'8 aprile al 15 maggio. La coppia ha anche monitorato il conteggio dei casi negli stati che richiedevano maschere solo per dipendenti essenziali, come i lavoratori della ristorazione, gli operatori sanitari e la polizia o i vigili del fuoco.
Gli stati che hanno richiesto a tutti di indossare le maschere hanno visto piccole, ma costanti diminuzioni nei conteggi quotidiani dei casi dopo aver istituito il mandato rispetto ai conteggi da uno a cinque giorni prima che i mandati diventassero effettivi, i ricercatori riportano il 16 giugno su Health Affairs. Quando gli ordini di maschera erano in vigore da 21 giorni, il conteggio giornaliero dei casi era diminuito di 2 punti percentuali. Si stima che tra l'8 aprile e il maggio22 i casi di coronavirus da 230.000 a 450.000 potrebbero essere stati prevenuti perché le persone indossavano maschere, calcola il gruppo..
I ricercatori hanno tenuto conto degli ordini di ricovero sul posto e di altre misure di sanità pubblica, ma non possono dire con certezza che le maschere sono l'unica ragione del declino, afferma Wehby. I ricercatori hanno scoperto che richiedere ai dipendenti, ma non al pubblico in generale, indossare maschere non era efficace. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che le aziende spesso richiedono già ai dipendenti di indossare maschere, quindi i mandati statali stanno solo imponendo misure già in atto.
"Ora c'è un consenso generale sul fatto che le maschere funzionano, e la ricerca lo supporta", afferma Wehby. “Andando avanti, le maschere sono un'alternativa ad alcune delle severe misure di allontanamento sociale. Non sostituiscono il [distanziamento sociale], ma laddove il distanziamento sociale non può essere attuato, l'uso della maschera ha un senso comune ".
Gumel è d'accordo. "Se tutti indossassero una maschera facciale, staremmo molto meglio".
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