Comment lutter contre la propagation des virus dans l’air ?

La crise sanitaire du SARS-CoV-2 a révélé au grand public le rôle essentiel de la contamination de l’air dans la dissémination des virus. Les scientifiques ont longtemps soupçonné une transmission par des surfaces contaminées ou par contact direct entre personnes saines et infectées. 

Pourtant, les dernières études scientifiques ont montré que la présence du virus SARS-CoV-2 dans l’air pouvait expliquer la grande majorité des contaminations.

Comment les virus se propagent-ils dans l’air ?  

Quelles mesures adopter pour limiter les risques de contamination dans une pièce fermée ? 

Peut-on éliminer les virus présents dans l’air intérieur ?

C’est ce que nous vous proposons de découvrir au travers de ce dossier spécial.

Un virus est une particule infectieuse microscopique : sa taille est souvent inférieure à 250 nanomètres. Un nanomètre correspond à un millionième de millimètre. 

Les particules en suspension dans l’atmosphère ont un diamètre de l’ordre de 10 micromètres (µm) : elles sont 40 fois plus grosses qu’un virus.

La taille microscopique des virus leur confère un atout considérable pour leur propagation : ils sont si légers qu’ils peuvent être facilement transportés dans l’air.

Les virus respiratoires ont la particularité de pénétrer dans le corps humain via l’inhalation d’air : ils atteignent ainsi directement le système respiratoire où ils prolifèrent. Ils se répliquent en pénétrant dans les cellules respiratoires et en puisant dans leur métabolisme et leurs constituants. 

Parmi les virus respiratoires les plus répandus, on trouve le virus de la grippe, de la rougeole, de la rhinite, de la bronchiolite ou encore les coronavirus… 

Les recherches menées sur la propagation du virus SARS-CoV-2 ont montré qu’il pouvait être transmis à travers deux mécanismes principaux : 

• Le contact direct entre un individu porteur et un individu sain, ou entre un individu sain et une surface contaminée.
• Le contact indirect par voie “gouttelettes” ou par transmission aéroportée, aussi appelée aérosolisation.

Chez une personne infectée, le virus se loge en effet dans les sécrétions nasales ou orales.

Lorsque le malade parle, tousse, éternue ou respire tout simplement, le virus est expulsé dans l’air à travers :

• des gouttelettes 

Leur taille est supérieure à 5 µm. Elles sont projetées dans l’air à une distance inférieure à 2 mètres et retombent rapidement sur le sol ou sur les surfaces par effet de gravité. Elles peuvent même être visibles à l’œil nu lors d’un épisode de toux ou d’éternuements. Les gouttelettes finissent par s’évaporer et s’assécher : elles se transforment alors en particules solides qu’on appelle droplet nuclei ou aérosols. L’évaporation a lieu dès l’émission dans l’air pour des gouttelettes de taille inférieure à 10 µm. Leur temps de suspension dans l’air dépend de la température, du taux d’humidité relative et des mouvements d’air dans la pièce.

• des aérosols 

Leur taille est beaucoup petite (de quelques millièmes de µm à 100 µm). Ils peuvent stagner dans l’air bien plus longtemps que les gouttelettes. Leur poids infime leur permet de rester en suspension et même d’être déplacés à plusieurs mètres de distance de la personne émettrice, grâce aux mouvements d’air dans la pièce. Les aérosols peuvent ainsi rester plusieurs heures en suspension. La présence d’aérosols expulsés par la respiration ou la parole est un phénomène que vous pouvez même observer en hiver : quand la température est proche de zéro degré ou inférieure, les aérosols prennent l’apparence de la buée qui s’échappe de votre bouche quand vous parlez ou que vous respirez. 

Une fois expulsés dans l’air, les gouttelettes ou aérosols infectieux peuvent entrer en contact direct avec les muqueuses du nez, de la bouche ou des yeux d’une autre personne. Ils peuvent aussi être inhalés et atteindre les voies respiratoires et les poumons. Le virus se fixe alors sur les cellules des voies respiratoires dans lesquelles il pénètre et se multiplie.

D’autres facteurs peuvent venir renforcer la concentration de particules virales dans l’air intérieur :

• Le taux et la durée d’occupation de la pièce 

Dans un environnement confiné, mal ventilé ou mal aéré, la présence de plusieurs personnes malades augmente la concentration en particules virales dans l’air. A ce facteur s’ajoute celui du temps d’exposition : plus il est long, plus la concentration de l’air en particules virales augmente et plus le risque de contamination est important.

• Un renouvellement d’air insuffisant 

En cas de défaut d’aération ou de ventilation, l’air stagne dans la pièce et il n’est pas bien renouvelé. Cela augmente les chances de survie du virus. On sait que le SARS-CoV-2 peut survivre au moins 3 heures dans l’air. Sa survie augmente avec une température intérieure plus fraîche et un taux d’humidité relative plus élevé. 

• La proximité avec des espaces clos contaminés

En Nouvelle-Zélande, le cas d’un hôtel de mise en quarantaine a attiré l’attention des scientifiques. Ils ont cherché à comprendre comment des personnes saines avaient pu être contaminées par des personnes malades occupant des chambres adjacentes, sans jamais se croiser.

Leurs recherches ont révélé que la simple ouverture des portes de chambre entraînait une diffusion des particules virales dans le couloir commun, en raison d’une différence de pression entre les pièces.

Le SARS-CoV-2 a même été détecté dans les filtres à air des hôpitaux et les conduits des bâtiments.

• L’activité des occupants

Certaines activités humaines augmentent la production de gouttelettes respiratoires ou d’aérosols comme dans une salle de répétition de chorale ou une salle d’entraînement sportif intense. En parlant, une personne émet 1 000 particules par seconde alors qu’en cas de toux, ce chiffre est multiplié par 10.

Émission particulaire liée à l’activité humaine, d’après Duguid et al. :

Le rôle des gouttelettes dans la transmission du virus a été rapidement identifié dès le début de la pandémie de SARS-CoV-2.

En revanche, le rôle des aérosols dans la propagation aérienne du virus SARS-CoV-2 n’a été démontré que très récemment.

Quand la crise sanitaire démarre fin 2019-début 2020, l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) désigne les gouttelettes comme les principales responsables de la propagation aérienne du virus. Le rôle des aérosols est alors limité à des “contextes spécifiques”.

Il faut attendre le mois d’avril 2021 pour que l’organisation internationale reconnaisse le rôle des aérosols dans la propagation aérienne du virus.

Jusqu’alors, le débat opposait les scientifiques.

Parmi les spécialistes favorables à la thèse de la transmission aéroportée, Antoine Flahault, directeur de l’Institut de santé globale de l’Université de Genève, déclarait que :

« Au moins 70% des contaminations se font par les aérosols ». 

Cette affirmation repose sur une étude montrant que le risque de transmission des virus respiratoires n’est réduit que de 15% avec un lavage intensif des mains. 

L’OMS met tout le monde d’accord en révisant sa position le 30 avril 2021. 

Dans son nouvel avis, l’instance internationale reconnaît alors que la propagation du virus se fait également par les aérosols en suspension ou en déplacement dans l’air.

Le 7 mai 2021, l’agence américaine de santé publique (Centers for Disease Control and Prevention, CDC) se rallie à son tour à l’OMS.

Ce changement de position provoque un véritable bouleversement au sein de la communauté scientifique. 

Dans un texte intitulé “Why did it take so long to accept the facts about COVID ?”, publié dans le New York Times, la sociologue Zeynep Tufekci affirme que ces récentes révisions pourraient représenter « l’une des avancées les plus importantes en matière de santé publique durant cette pandémie ».

En effet, le SARS-CoV-2 n’est pas le seul virus respiratoire concerné par la propagation aéroportée. D’autres virus plus communs et même des bactéries peuvent également être transportés dans l’air à travers les gouttelettes ou les aérosols.

Le SARS-CoV-2 n’est pas le seul virus qui se transmet par la respiration. De nombreux virus très répandus s’appuient sur la transmission aéroportée pour se disséminer : 

• Grippe saisonnière
• Varicelle
• Rougeole
• Bronchite et bronchiolite
• Rhume et rhino-pharyngite…

La plupart des virus hivernaux sont des virus respiratoires : ils entraînent des symptômes qui favorisent leur dissémination dans l’air comme la toux ou les éternuements. 

En éternuant, une personne contaminée peut projeter des microbes sur 1 à 6 mètres à la vitesse de 50km/h.

Pour ces agents pathogènes, c’est un excellent moyen d’être propulsés loin du malade et de gagner de nouveaux foyers de développement. 

Voilà pourquoi, même en dehors d’une crise sanitaire, il est pertinent de prendre des mesures pour éliminer de manière régulière les virus présents dans l’air.

1. La première mesure est de s’assurer de la bonne ventilation de la pièce. Vérifiez que les systèmes de ventilation sont en bon état de fonctionnement.
   
2. Pensez aussi à aérer régulièrement la pièce : dans son avis du 28 avril 2021, le Haut Conseil de la Santé Publique (HCSP) recommande d’ouvrir les fenêtres au moins 5 minutes par heure dans les établissements recevant du public. Pour savoir à quel moment renouveler l’air, vous pouvez contrôler la concentration en dioxyde de carbone (CO2) dans la pièce. C’est un indicateur fiable qu’il est facile de mesurer grâce aux compteurs de CO2. Le HCSP recommande d’aérer la pièce et d’assurer le bon fonctionnement de la ventilation lorsque la concentration en CO2 est supérieure à 800 ppm. En faisant rentrer de l’air neuf depuis l’extérieur, vous diminuez la concentration en aérosols présents dans l’air. 

3. Purifiez l’air avec des unités mobiles d’épuration. Le HCSP recommande le recours à des purificateurs d’air en complément des systèmes de ventilation mécanique contrôlée (VMC).

Dans son avis du 21/05/2021, le HCSP recommande, en cas d’utilisation d’unités mobiles de purification de l’air, de : 

• faire réaliser une étude technique préalable par une personne qualifiée ou par le fournisseur industriel, pour évaluer l’efficacité potentielle d’unités mobiles de purification de l’air
• installer uniquement des purificateurs d’air équipés de filtres HEPA H13 ou H14 

A l’inverse, le HCSP et l’INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité) déconseillent le recours à des purificateurs d’air utilisant un traitement physico-chimique de l’air comme la catalyse, la photocatalyse, la désinfection par UV, le plasma, l’ozonation ou encore les charbons actifs. 

En complément, le HCSP recommande un taux minimal de filtration égal à 5 fois le volume de la pièce par heure, pour lutter contre la diffusion du SARS-CoV-2 dans les espaces clos.

Les purificateurs d’air aspirent l’air intérieur, le filtrent puis le rejettent dans la pièce après l’avoir débarrassé des polluants, y compris des virus.

La technologie de filtration mécanique HEPA permet de piéger les particules virales présentes dans l’air intérieur par l’action combinée de 4 mécanismes de filtration.

Leur efficacité contre le SARS-CoV-2 a été démontrée lors d’une étude menée dans le laboratoire VirPath au Centre d’Innovation de Lyon biopôle à la demande la Région Auvergne-Rhône-Alpes.

Selon la norme EN 1822-1, les filtres HEPA H14 éliminent 99.995% des virus et bactéries présents dans l’air.

Les purificateurs d’air avec filtres HEPA sont recommandés en complément de la ventilation et de l’aération, notamment dans les pièces confinées où la concentration de personnes est importante et de longue durée. 

Il est aussi parfois difficile d’aérer fréquemment certaines pièces en ouvrant les fenêtres : froid en hiver, bruit et pollution extérieurs, présence de pollens au printemps, pièces aveugles, fenêtres verrouillées…

Les purificateurs d’air s’avèrent ainsi particulièrement efficaces dans les salles de classe, les cantines scolaires, les restaurants, les bureaux, les salles de sport mais aussi les cabinets dentaires et médicaux.

Dans les hôpitaux, l’installation de purificateurs d’air HEPA semble désormais incontournable dans les espaces où le risque de contamination croisée est plus important : box des urgences, salles de consultation, services de réanimation et bien-sûr services des maladies infectieuses.

Au-delà de la crise sanitaire de SARS-CoV-2, la pollution de l’air intérieur et ses conséquences pour la santé représentent un enjeu majeur de santé publique.

Nos purificateurs d’air professionnels de la gamme HEPA sont conçus pour les besoins spécifiques des établissements recevant du public : avec des débits élevés allant jusqu’à 2 000 m3/h, ils permettent de limiter la présence de microparticules dans l’air et de lutter contre la contamination aéroportée par des virus et des bactéries. 

Les filtres HEPA H14 permettent d’éliminer 99.995% des particules de diamètre supérieur à 0.3 micron. Grâce à leur média filtrant ePTFE à la pointe de la technologie, ils garantissent une très forte inertie physico-chimique et une très faible perte de charge.

Compacts et silencieux, nos purificateurs d’air s’installent en 5 minutes et s’intègrent discrètement à vos locaux.

Notes : 

¹  Note d’appui scientifique et technique de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail relatif à la viabilité dans l’air et la dose infectante du virus SARS-COV-2

² Eichler N, Thornley C, Swadi T, et al. Transmission of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 during Border Quarantine and Air Travel, New Zealand (Aotearoa). Emerging Infectious Diseases. 2021;27(5):1274-1278. doi:10.3201/eid2705.210514.

³ Nissen K Krambrich J Akaberi D et al.Long-distance airborne dispersal of SARS-CoV-2 in COVID-19 wards. Sci Rep. 2020; 10: 1-9

⁴ J. P. Duguid, “The numbers and the sites of origin of the droplets expelled during expiratory activities,” Edinb. Med. J., vol. 52, pp. 385–401, Nov. 1945

⁵ Note d’appui scientifique et technique de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail relatif à la viabilité dans l’air et la dose infectante du virus SARS-COV-2

⁶ Greenhalgh et coll. Ten scientific reasons in support of airborne transmission of SARSCoV-2. The Lancet 2021. DOI:https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00869-2

⁷ Physical interventions to interrupt or reduce the spread of respiratory viruses. Part 2 – Hand hygiene and other hygiene measures: systematic review and meta-analysis. medRxiv 2020.04.14.20065250; doi: https://doi.org/10.1101/2020.04.14.20065250

⁸ https://www.nytimes.com/2021/05/07/opinion/coronavirus-airborne-transmission.html?

⁹ HCSP – 28 avril 2021 – Avis relatif à l’adaptation des mesures d’aération, de ventilation et de mesure du dioxyde de carbone (CO2) dans les établissements recevant du public (ERP) pour maîtriser la transmission du SARS-CoV-2

¹⁰ Avis relatif au recours à des unités mobiles de purification de l’air dans le cadre de la maîtrise de la diffusion du SARS-CoV-2 dans les espaces clos.

¹¹ Ventilation, chauffage et climatisation : quelles précautions prendre contre la Covid-19

¹² https://lyonbiopole.com/actualites/virpath-et-virhealth-ont-valide-lefficacite-de-purificateurs-dair-contre-le-sars-cov-2-au-centre-dinnovation-de-lyonbiopole-a-la-demande-la-region-auvergne-rhone-alpes