Lo que dice la ciencia sobre la reducción de la propagación del coronavirus por instrumentos de viento

La última vez que toqué el clarinete con mi banda fue el 10 de marzo de 2020. Fue un ensayo típico de los martes por la noche: unos 10 músicos se apiñaron en una pequeña sala del sótano, bebiendo cervezas y charlando entre melodías. Los instrumentos de viento metal, los instrumentos de viento de madera y los tambores resonaban, con líneas de bajo audibles desde el hueco de la escalera.

Desde 2004, la Rude Mechanical Orchestra ha practicado en el mismo espacio, a un par de cuadras del East River en Brooklyn, NY. La sala es pequeña: sillas y atriles abarrotan todos los rincones, los estantes están repletos de instrumentos y partituras. Sin ventanas ni unidades de aire acondicionado, la circulación de aire es mínima.

Cuando subí las escaleras después de la práctica, no tenía idea de que el espacio que habíamos llenado con ruidosas versiones de pop y melodías de protesta permanecería en silencio durante más de un año. La pandemia de COVID-19 cerró el mundo en marzo de 2020, aislando a músicos como yo del arte que amamos. Millones de músicos de la escuela secundaria y la universidad fueron excluidos de sus salas de banda, las lecciones de los niños se cancelaron y los profesionales perdieron oportunidades de actuación y fuentes de ingresos.

Aunque las restricciones ahora se están suavizando, todavía nos enfrentamos a preguntas sobre cómo nuestros instrumentos influyen en el riesgo de infección. Los instrumentos de viento, tanto de metal como de madera como mi clarinete, producen sonido a través del aliento humano. Y el aliento humano propaga COVID-19. Entonces, ¿cómo podemos desempeñarnos mientras nos mantenemos seguros a nosotros mismos y a nuestra audiencia, durante la pandemia y más allá? Para encontrar respuestas, los músicos de viento, incluyéndome a mí, recurrimos a la ciencia.

Un mal viento

Los peligros de la música en vivo llegaron a casa cuando se supo la noticia de un evento de super difusor entre los miembros de la Coral Skagit Valley en el estado de Washington. El 10 de marzo, el mismo día del ensayo final de mi banda, se habían reunido 61 miembros para cantar. Para cuando el gobernador Jay Inslee instituyó una orden de quedarse en casa dos semanas después, 52 miembros del coro habían dado positivo por el nuevo coronavirus o se suponía que lo tenían. Tres cantantes fueron hospitalizados y dos murieron.

El grupo había tenido cuidado, evitando el contacto físico como apretones de manos y abrazos, dejando mucho espacio entre sus sillas y usando desinfectante de manos. En ese momento, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Y otras agencias de salud pública decían principalmente a las personas que evitaran el contacto cercano y las superficies contaminadas para reducir los riesgos de transmisión. Pero muchos músicos se dieron cuenta rápidamente de que estaba pasando algo más.

«Cuando vimos que el coro de Skagit Valley se extendía, supimos de inmediato que [the coronavirus] se propagaba a través de aerosoles ”, dice Mark Spede, director de bandas de la Universidad de Clemson en Carolina del Sur. Es uno de los investigadores principales de una coalición que desarrolló protocolos COVID-19 para estudiantes de artes escénicas. Estaba «bastante claro», dice, que el virus se estaba propagando por el aire. El 15 de mayo de 2020, el personal del departamento de salud del condado de Skagit informó en Informe semanal de morbilidad y mortalidad que el «acto de cantar, en sí mismo, podría haber contribuido a la transmisión a través de la emisión de aerosoles».

Rápidamente me di cuenta de que los instrumentos de viento como el mío tenían que representar un peligro similar. Para ir a lo seguro, la mayoría de los músicos de viento dejaron de tocar juntos. Mi banda consideró brevemente la idea de practicar al aire libre, pero cuando la ciudad de Nueva York cerró, cambiamos a ensayos virtuales. Estas reuniones fueron un pobre sustituto de las sesiones presenciales. Como puede decirte cualquiera que haya intentado cantar «Feliz cumpleaños» en Zoom, las plataformas de videollamadas no sirven para practicar música. Estas plataformas están diseñadas para resaltar un altavoz a la vez, creando un retraso doloroso en el sonido cuando las personas intentan cantar o tocar simultáneamente (SN: 24/4/21, pág. 22).

“La banda de la escuela cerró”, recuerda Hannah Scheuer, de 16 años, compañera de banda y estudiante del sistema de escuelas públicas de la ciudad de Nueva York. Al no poder entrar al edificio de la escuela durante meses, los compañeros de clase que alquilaron instrumentos de la escuela no pudieron llevarlos a casa para practicar. Una encuesta realizada a fines de abril por Spede y sus colegas reveló que de 30,000 programas de música de escuelas secundarias y universidades de EE. UU., Aproximadamente un tercio no tuvo ensayos en persona hasta el final del año escolar 2020-2021.

Si bien puede parecer contradictorio usar una máscara con un agujero, las máscaras como esta que usa un miembro de la banda de marcha de Colerain High School Cardinals en Cincinnati reducen el escape de aerosol por el costado de la boca de un músico.Michael Hickey / Getty Images

Músicos en estudios

Frente a un encierro sin la camaradería de los ensayos, los músicos querían respuestas sobre los riesgos que sus instrumentos podrían representar para propagar COVID-19. Algunos llegaron a convertirse en sujetos de estudio para averiguarlo.

La Orquesta de Minnesota con sede en Minneapolis, por ejemplo, se acercó a Jiarong Hong, un ingeniero mecánico de la cercana Universidad de Minnesota. Un lanzamiento de julio de 2020 de su estudio sobre la transmisión en interiores del coronavirus había llamado la atención de los medios; el estudio se publicó posteriormente en enero de 2021 Revista de ciencia de aerosoles. Al enterarse de este trabajo, la orquesta pidió a Hong y sus colegas que «proporcionaran pautas científicas para ayudarlos a volver a su trabajo de manera segura», dice Hong. Su laboratorio organizó experimentos con los músicos, lo que condujo a uno de los primeros estudios sobre el tema.

La ingeniera Lia Becher de la Bauhaus-Universität Weimar en Alemania tuvo una experiencia similar a la de Hong. Cuando el video de un colega que demuestra cómo se propaga el aire después de una tos se volvió viral, los músicos le preguntaron a Becher y a su grupo de laboratorio cómo se esparciría el aire de sus instrumentos. Así que trabajó con músicos locales para rastrear meticulosamente la dispersión del aire de los instrumentos con boquillas.

Mientras tanto, Spede y James Weaver, director de artes escénicas y deportes de la Federación Nacional de Asociaciones de Escuelas Secundarias Estatales en Indianápolis, convocaron a un grupo de profesores de música y organizaciones artísticas preocupados. Trabajaron con ingenieros mecánicos de la Universidad de Colorado Boulder y la Universidad de Maryland en College Park para estudiar los riesgos que plantean las diferentes actividades de desempeño, con la esperanza de que los estudiantes regresen a las aulas para el otoño de 2020.

Estos estudios y otros similares se dividen en dos categorías, señala Juliette O’Keeffe, científica de salud ambiental en el Centro Colaborador Nacional para la Salud Ambiental en Vancouver. Algunos, explica, visualizan el aire que sale de un instrumento (un método cualitativo), mientras que otros miden las propiedades de las partículas de aire que emergen, como el tamaño, la concentración y la distancia recorrida (un método cuantitativo). O’Keeffe realizó una revisión de los estudios que examinaron los aerosoles emitidos por los instrumentos y publicó sus hallazgos en el sitio web de su institución el 23 de septiembre de 2020.

Becher y sus colegas emplearon métodos cualitativos, visualizando el aire con un espejo especial llamado espejo schlieren. Usando las diferencias de temperatura y presión entre el aire estático y el aire exhalado, el espejo convierte los patrones de aire en patrones de luz visual. Los videos producidos por el equipo de Becher muestran exactamente cómo sale el aire de diferentes instrumentos, en lo que parecen turbulentas bocanadas de humo.

Cuando un músico sopla en su instrumento, las partículas de aire escapan a través del instrumento y la boca del músico. En estos tres clips, un espejo schlieren visualiza, a través del cambio de temperatura y presión, cómo las partículas escapan de una flauta, una trompeta y un clarinete bajo.

El laboratorio de Hong siguió métodos cuantitativos, utilizando un medidor de partículas aerodinámico, un espectrómetro especial que mide los diámetros de partículas diminutas. Estos instrumentos pueden determinar los tamaños de aerosoles que pueden propagar el coronavirus (SN Online: 18/5/21).

Los colaboradores de Spede y Weaver utilizaron métodos tanto cuantitativos como cualitativos. Esto incluyó el espejo Schlieren y las mediciones tomadas en una sala de prueba de aerosoles dedicada con un sistema de ventilación que permite a los ingenieros aislar los aerosoles que emergen de los diversos instrumentos.

¿Qué vientos presentan los mayores riesgos?

Para los cantantes, todo el aire sale directamente de la tráquea. Pero para los músicos de viento, una vez que el aire sale de la tráquea, su patrón de viaje depende del instrumento.

El equipo de Hong midió estos patrones con músicos de la Orquesta de Minnesota. Los hallazgos del estudio, que también publicó en enero de 2021 Revista de ciencia de aerosoles, midió el riesgo comparando el tamaño y la concentración de las partículas de aire dispersadas por los músicos con las emitidas cuando una persona habla. Las tubas tenían el riesgo más bajo y producían menos partículas que una persona que hablaba. Las flautas, los cuernos franceses y los instrumentos de viento de madera más grandes liberan niveles similares de aerosoles a los de una persona que habla. Los oboes, los trombones y especialmente las trompetas eran todos de mayor riesgo, esparciendo más aerosoles que una persona que hablaba.

Hong’s La investigación proporciona medidas de concentración y tamaños de aerosoles específicos para instrumentos individuales. Pero este trabajo, como otros estudios en este campo, utilizó tamaños de muestra muy pequeños de uno o dos músicos para caracterizar la dispersión del aire de un instrumento.

Un tamaño de muestra tan pequeño puede ser particularmente desafiante cuando se investigan los instrumentos de viento de madera. Si bien los instrumentos de viento metal son fáciles de evaluar, debido a que todo el aire va directamente de la boquilla a la campana, los instrumentos de viento de madera se complican. Cuando toco mi clarinete, los aerosoles tienen varias rutas de escape: la abertura acampanada al final del instrumento, los ojos de las cerraduras y el espacio donde mis labios se encuentran con la lengüeta, la delgada pieza de madera que vibra contra la boquilla del clarinete para crear sonido. Además, las pequeñas diferencias entre las técnicas de los clarinetistas pueden tener un gran impacto en las velocidades y concentraciones de aerosoles que liberan los músicos.

En una prueba del equipo de Hong, un clarinete produjo cinco veces más aerosoles que un segundo clarinete. Hong plantea la hipótesis de que esta diferencia se debe a que un intérprete usó una caña de clarinete «más dura», generalmente utilizada por músicos más experimentados. Esta caña es más rígida y requiere más aire para producir un sonido. La forma en que un clarinete coloca su boca alrededor de su instrumento también puede afectar la generación de aerosoles, explica Hong.

Al igual que la investigación de Hong, el trabajo de Becher y los hallazgos preliminares de los estudios de Spede y Weaver sugieren que las trompetas, trombones, clarinetes y oboes esparcen más aerosoles en los espacios de actuación, mientras que los instrumentos más grandes, particularmente las tubas, presentan riesgos menores. Los tubos largos y tortuosos en los instrumentos más grandes atrapan las partículas impulsadas por la respiración y reducen la velocidad de las que escapan; en otras palabras, es menos probable que atrape el COVID-19 si se para frente a un intérprete de tuba que si lo pega. tu cabeza en la campana de una tuba.

Aunque se necesita más investigación, los estudios actuales sugieren que, en la mayoría de los casos, tocar un instrumento de viento tiene la misma probabilidad (o incluso menos) de transmitir el coronavirus que hablar o cantar en voz alta. El aire simplemente viaja a través del tubo de su instrumento, en lugar de salir directamente de su boca. Y hay formas de reducir el riesgo.

Consejos de seguridad

Mientras Hong, Becher y otros científicos investigaban la dispersión de partículas de los instrumentos de viento, la música regresó a las calles de Nueva York en el verano de 2020, con muchos músicos inspirados para apoyar las protestas de Black Lives Matter en toda la ciudad. Deseosa de unirse al movimiento, la Rude Mechanical Orchestra comenzó a estudiar estudios, deliberando sobre cómo estar a salvo. Yo y otros tres artistas con mentalidad científica formamos un comité COVID-19.

Evaluar la literatura fue complicado. En un intercambio de correo electrónico en agosto de 2020, el miembro del comité Phil Andrews envió a la banda una preimpresión de medRxiv.org, que sugería que las cubiertas de tela se extendieran sobre las campanas de los instrumentos de viento, las aberturas ensanchadas a través de las cuales emerge el sonido. Le respondí con cautela, señalando que el estudio incluyó solo a ocho participantes. Todo parecía preliminar, y debido a que muchos de nuestros compañeros de banda tienen problemas de salud o familias que cuidar, optamos por más cautela. Hasta que supiéramos más, tocaríamos solo instrumentos de percusión, afuera.

Otros músicos con los que hablé recordaron haber buscado en el sitio web de los CDC cualquier mención de instrumentos de viento y haber leído con atención los preprints de temas que nunca habían estudiado. Benjamin Yates, instructor de trombón en la Universidad de Louisiana en Lafayette, recuerda un ejemplo de intensa investigación durante el verano: “Estaba sentado frente a mi computadora y tenía todas estas pestañas abiertas, y estoy buscando términos realmente básicos, como ventilación: ¿qué significa realmente la ventilación, científicamente? «

Los esfuerzos de Yates y mis esfuerzos para alinear las prácticas grupales con las recomendaciones científicas reflejaron una tendencia más amplia en todo el país para encontrar formas seguras de tocar música. Si bien algunos músicos optaron por permanecer encerrados, otros trasladaron los ensayos y las actuaciones al exterior, a menudo usando cubiertas de campanas improvisadas o máscaras de músicos con espacio para una boquilla. Una máscara con un agujero puede parecer extraña, pero una investigación dirigida por Spede y Weaver muestra que estas máscaras reducen la propagación del aerosol de los lados de la boca de los músicos cuando soplan en sus instrumentos. Esto es especialmente importante para los músicos más jóvenes que tienen menos control sobre la posición de su boca.

La formulación de estrategias seguras para los músicos se volvió especialmente importante a medida que los programas escolares de EE. UU. Se preparaban para el semestre de otoño de 2020. Para Spede y Weaver, se estaba acabando el tiempo en su proyecto de construir pautas para los estudiantes de música. Las investigaciones preliminares realizadas por ingenieros de las universidades de Colorado y Maryland proporcionaron la información que necesitaban. Este estudio, que incluyó a 12 intérpretes que tocaban nueve instrumentos diferentes, se publicó como preimpresión en el sitio web de la Universidad de Colorado en abril de 2021. Sin embargo, antes de la publicación, el equipo de Spede y Weaver utilizó los hallazgos para diseñar pautas detalladas de mitigación de riesgos.

Al final del año escolar 2020–2021, Spede y Weaver encuestaron los programas de música de las escuelas secundarias y universidades de EE. UU. De los 3.000 programas que respondieron, alrededor de 2.800 informaron que usaban algunas o todas las pautas para bandas, coros u orquestas. Entre las escuelas que respondieron, la propagación del coronavirus fue casi inexistente. Ocho programas informaron cada uno de un caso de propagación del coronavirus entre músicos: cinco en coros, dos en bandas y uno en una orquesta. Siete de los ocho casos involucraron a una persona que infectó a otra persona; dos de los casos ocurrieron en escuelas que no utilizaron ninguna de las pautas de seguridad recomendadas.

«Con cientos o miles de horas de ensayo y millones de personas participando», dice Weaver, «el hecho de que hemos tenido [so few] casos de propagación, confiamos bastante en las mitigaciones «. Spede y Weaver creen que estos protocolos podrían ser útiles más allá de la pandemia, por ejemplo, durante las temporadas de resfriados y gripe y otros brotes de enfermedades infecciosas.

Además de las pautas de Spede y Weaver, los músicos pueden considerar reorganizar el lugar donde se sientan en el escenario. Un estudio de modelado realizado por investigadores de la Universidad de Utah en Salt Lake City, basado en las mediciones de Hong, sugiere que mover los instrumentos de percusión hacia el centro del escenario y colocar los vientos de mayor riesgo cerca de los conductos de ventilación que extraen aire de la habitación puede reducir la acumulación de aerosoles. . La Sinfónica de Utah, que colaboró ​​con los investigadores de la Universidad de Utah en este estudio, adoptó esta recomendación para su temporada de conciertos de primavera de 2021 (SN Online: 23/6/21).

O’Keeffe también sugiere que los músicos monitoreen las tasas de transmisión de COVID-19 en sus comunidades, para que conozcan la probabilidad de que haya una persona con COVID-19 presente. Las métricas de seguimiento de enfermedades utilizadas por la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Brown en Providence, RI, indican que más de 10 casos nuevos al día por cada 100.000 personas en una región constituye un riesgo más alto. Los músicos también pueden sentirse más seguros cuando más del 70 por ciento de su comunidad está completamente vacunada, adoptando el objetivo de vacunación del grupo de trabajo COVID-19 de la Casa Blanca.

Una industria transformada

Cuando les pregunté a los músicos cómo COVID-19 cambió su actividad musical, sus respuestas reflejaron las consecuencias económicas y emocionales de los bloqueos de la primavera pasada.

“Antes de COVID, trabajaba en mi [former] en la escuela secundaria como ayudante de la escuela mientras daba lecciones allí también ”, dice Elijah Herring, un estudiante de saxofón que se graduó del Brooklyn College de Nueva York esta primavera. “Debido a que el sistema escolar cerró, perdí mi trabajo. No pude recibir beneficios de desempleo hasta junio o julio … Tuve que actuar en la calle para llegar a fin de mes, pagar facturas y cuidar de mi madre «.

A corto plazo, COVID-19 fue un golpe para el mundo de la música. Los músicos perdieron ingresos y también motivación para practicar o componer; algunos abandonaron la industria por completo. Pero a largo plazo, la pandemia ha transformado la forma en que muchos músicos piensan sobre su profesión.

“La música es un privilegio”, dice Orion White, estudiante de saxofón en la Universidad de Idaho en Moscú. “Es algo que realmente se queda contigo; te cambia. Puede ser casi religioso si lo dejas ser, y lo di por sentado. Ya no.»

Este sentimiento se ve reforzado por las capas de desafío adicional que se necesitan para jugar: cualquier actuación, práctica grupal o incluso sesión de improvisación informal ahora requiere seguridad y confianza intensivas. Antes de que puedan empezar a tocar, los músicos deben confiar unos a otros con su estado de vacunación y otra información de salud. He dirigido discusiones en mi propia banda, desarrollando pautas de práctica que incorporan necesidades de salud y niveles de comodidad de riesgo.

El público parece reconocer el esfuerzo que implica la interpretación. Andrews y Herring dicen que obtienen más dinero de busking ahora que antes de la pandemia.

La Rude Mechanical Orchestra tuvo nuestra primera práctica pandémica que incluyó instrumentos de viento el 18 de mayo de este año. Nos reunimos afuera, junto al río, a pocas cuadras de nuestro antiguo espacio de práctica en el sótano.

Habíamos acordado pautas estrictas: todos los jugadores de viento tenían que estar completamente vacunados, con máscaras y cubiertas de campana. Así que solo cuatro personas optaron por tocar un instrumento de viento. Aún así, una tuba, dos trombones, un clarinete y mucha percusión fueron suficientes para dar vida a las melodías. Tocamos algunas de nuestras melodías clásicas, haciendo una pausa para hablar sobre la estructura de la canción y disfrutar de la brisa.

En un momento dado, una niña pequeña con una coleta suelta se acercó a nosotros y comenzó a bailar con la música. Ella no sabía que estábamos sin práctica o que la mitad de los bateristas estaban entrenados en otros instrumentos. Pero su baile se hizo eco de nuestra alegría de estar juntos de nuevo.

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