Incidence de la ventilation sur le risque de transmission de la COVID-19

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Wednesday, July 29, 2020
Angela Eykelbosh

Avec le retour dans les lieux publics intérieurs, et compte tenu de la controverse actuelle entourant la transmission potentielle du SRAS-CoV-2 par les aérosols, l’attention est grandement tournée vers le rôle des systèmes de ventilation dans la propagation de la COVID-19, mais aussi possiblement dans la réduction de la transmission. À l’heure actuelle, on comprend que le SRAS-CoV-2 se transmet principalement par les gouttelettes produites par le système respiratoire d’une personne infectée. Des analyses de modélisation laissent penser que les grosses gouttelettes comportent une plus grande charge virale que les petites, ce qui signifie qu’il suffit d’un petit nombre de ces grosses gouttelettes pour atteindre une dose infectieuse. Puisque les grosses gouttelettes tombent près de leur source, on peut réduire le risque de transmission en se tenant loin des personnes infectées et en réduisant sa durée d’exposition à celles-ci. Ce fait explique la directive d’éloignement physique de deux mètres qui est une mesure clé de prévention des infections en contexte de pandémie.

En plus des grosses gouttelettes, l’humain produit de plus petites particules (des noyaux de condensation évaporés et des aérosols) lorsqu’il respire, parle, chante et tousse, et ces particules peuvent demeurer dans l’air et se déplacer à plus de deux mètres. Des études en laboratoire ont démontré que le SRAS-CoV-2 peut survivre sous forme d’aérosols et que les particules produites par les personnes infectées peuvent voyager à une certaine distance de leur source. En théorie, comme les microparticules se diffusent dans l’air, le risque d’infection est réduit parce que les petites gouttelettes comportent une charge virale moindre et que leur dispersion rend difficile une agglomération suffisante pour engendrer une infection.

L’importance de ces aérosols viraux dans la propagation et l’intensification des infections est vivement contestée, et elle l’est d’autant plus vu le manque de données épidémiologiques probantes sur la transmission (et la difficulté de les obtenir). Néanmoins, que ces particules jouent ou non un rôle important dans la transmission en contexte habituel, il est logique d’éviter qu’elles s’accumulent dans les lieux fermés où elles pourraient, à elles seules ou combinées à de grosses gouttelettes, contribuer à la transmission de la maladie. Les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) sont essentiels pour maintenir la qualité de l’air intérieur; c’est pourquoi il faut définir des directives claires qui permettent de les exploiter convenablement. Le but de ce billet n’est pas de passer en revue toutes les éclosions de COVID-19 (voir LeClerc et coll., 2020), mais d’étudier quelques exemples clés qui expliquent le rôle de la ventilation dans la pandémie.

 

Les systèmes de CVC ont-ils directement contribué à la transmission de la maladie?

À ce jour, aucune donnée probante n’appuie l’hypothèse que le SRAS-CoV-2 a été propagé par les conduits d’un système de CVC et a infecté des personnes dans une autre pièce ou une autre zone d’un bâtiment. Dans les cas où la ventilation a été impliquée dans une éclosion, il s’agissait d’une panne, et seules les personnes se trouvant dans une pièce au même moment que le patient index ont été touchées. Voilà un contraste avec certaines maladies aérogènes bien connues, comme la rougeole et la varicelle, qu’il est possible de contracter après que le cas index a quitté le lieu présumé de l’infection (comme la salle d’attente d’un pédiatre). Le contact étroit avec le cas index semble être particulièrement important dans la transmission du SRAS-CoV-2. Par conséquent, dans la pandémie, les systèmes de CVC contribuent probablement plus à la diminution du risque de transmission en étroite proximité entre les personnes qui partagent un espace qu’à la propagation de la maladie à des lieux plus éloignés.

L’exemple de transmission potentielle par aérosols qui a été le plus étudié (et publicisé) s’est produit dans un restaurant au début de la pandémie. Au départ, on attribuait la transmission du virus du patient index à neuf autres personnes à un climatiseur bibloc miniature, qui propageait les grosses gouttelettes plus loin que prévu. Cependant, des études plus poussées, faites au moyen de mesures de gaz traceur et de simulations du débit d’air, ont révélé que la pièce avait aussi une entrée d’air frais limitée (moins d’un litre par seconde par personne) et que les grilles de sortie d’air étaient scellées. La seule ventilation provenait de l’ouverture occasionnelle d’une porte coupe-feu. Ce manque d’aération, combiné à la climatisation d’une seule zone, pourrait avoir créé une petite poche d’air à l’une des extrémités de la pièce, où les gouttelettes du patient index ont pu s’accumuler et circuler, ce qui aurait entraîné la transmission de la maladie par aérosol en étroite proximité aux personnes qui ont passé beaucoup de temps dans la poche d’air (jusqu’à une distance de quatre mètres). Aucun employé ou client hors de cette zone n’a été infecté, probablement grâce au phénomène de la poche d’air et à la dilution des particules plus loin de la source. Donc, les espaces dont l’entrée d’air frais est inadéquate ou où la circulation de l’air est mauvaise peuvent favoriser l’accumulation de particules virales et la création d’une zone de transmission dépassant les deux mètres.

Les lieux où un courant d’air turbulent ou dirigé empêche les particules de se déposer ou envoie celles-ci directement de la zone respiratoire d’une personne à une autre sont de bons exemples de situations où l’on pourrait s’attendre à une transmission accrue. C’est ce qui s’est produit lors d’un voyage en autobus : le patient index a transmis le virus à 22 passagers dispersés dans l’habitacle. À noter que les passagers assis près de la seule fenêtre ouverte n’ont pas contracté le virus. On a attribué la propagation des particules dans l’autobus à la recirculation de l’air par le système de climatisation, mais elle pourrait aussi avoir été engendrée par les forts courants d’air créés par la fenêtre ouverte.

À cause d’incidents comme ceux mentionnés ici, l’utilisation de ventilateurs et de climatiseurs soulève de nombreuses préoccupations. Les guides sur le sujet recommandent habituellement de ne pas diriger les appareils sur plusieurs personnes, mais plutôt vers le haut ou vers un mur, de sorte que l’espace puisse être refroidi sans créer de courant d’air. De plus, puisque les ventilateurs et les climatiseurs recyclent l’air d’une pièce sans le filtrer, ils devraient être utilisés seulement dans les lieux adéquatement aérés. Cependant, il ne faut pas oublier que la chaleur peut aussi tuer. Dans les communautés où le nombre de cas de COVID-19 est bas, le risque de décès causé par le stress thermique peut être plus grand que le risque de contracter la COVID-19. Dans un tel contexte, les ventilateurs et les climatiseurs peuvent sauver des vies, et ils devraient être utilisés avec les précautions mentionnées plus haut.

 

Grands espaces, petits groupes

Plusieurs autres incidents ont largement été attribués à une ventilation inadéquate, notamment des éclosions dans un centre d’appels et dans une classe de Zumba en Corée du Sud. On présume qu’une ventilation adéquate ou améliorée aurait pu prévenir ou limiter la transmission.

Dans le cas du cours de Zumba, les participants ont fait 50 minutes d’activité physique de haute intensité entraînant la production de gouttelettes. Mais surtout, c’est que dans leurs déplacements, ils ont traversé à plusieurs reprises les nuages de particules relâchées dans l’air par la respiration des autres danseurs. Un peu dans la même veine, les éclosions dans la chorale de Skagit Valley et dans un centre d’appels sud-coréen impliquaient un trop grand nombre de personnes présentes, beaucoup d’activités vocales (parler, chanter) et de nombreuses interactions. Puisque toutes ces situations comportaient une exposition accrue à de grosses gouttelettes porteuses du virus, il est difficile de dire si une meilleure ventilation aurait pu réellement réduire le risque de transmission. Mais cela ne signifie pas que la ventilation ne peut pas réduire de façon efficace le nombre de gouttelettes. Somsen et coll. ont récemment démontré que l’ouverture d’une fenêtre dans une pièce bien aérée réduit la durée de la demi-vie des gouttelettes de 5 μm à 30 secondes (contre 5 minutes dans une pièce non aérée). Néanmoins, les meilleurs moyens de réduire le risque de transmission dans les rassemblements sont de limiter la production de gouttelettes (contrôle à la source ou limitation du nombre de personnes) et de prévenir le chevauchement des zones respiratoires (au moyen de cloisons et en limitant les rassemblements).

Compte tenu des risques que comportent les espaces mal aérés, les filtres à air installés dans les conduits ou les purificateurs d’air portatifs sont considérés comme étant des outils potentiels pour réduire la transmission de la COVID-19. Bien qu’aucune donnée clinique ne soutienne que le filtrage de l’air a une incidence sur la propagation de la maladie, les systèmes en bon état et dotés de filtres étanches devraient réduire la quantité de particules respiratoires dans l’air, donc le risque de transmission. Mais, comme il a été souligné plus tôt, ces appareils ne devraient pas servir de moyen de prévention principal; s’ils sont mal positionnés, ils peuvent fonctionner moins efficacement ou donner une illusion de sécurité. La meilleure méthode de prévention reste la limitation des rassemblements.

 

Messages clés

Les systèmes de ventilation sont perçus tant comme de dangereux propagateurs de la COVID-19 que comme une solution technologique simple pour en contrôler la transmission. Aucune de ces définitions n’est entièrement véridique. Bien qu’aucune donnée probante ne prouve que les systèmes de CVC propagent assez le virus pour infecter des personnes relativement éloignées, ces systèmes sont fondamentalement limités dans leur capacité à réduire la propagation de la principale source de transmission, les grosses gouttelettes respiratoires en étroite proximité. Malgré tout, les systèmes de CVC jouent un rôle important dans le maintien d’un air intérieur sain, et le manque de ventilation amplifie presque assurément le risque de transmission de la COVID-19. Voici donc ce qui devrait être pris en compte dans l’utilisation des systèmes de CVC durant la pandémie :

 

  • Partager un espace non aéré avec d’autres personnes est un facteur de risque pour la transmission du SRAS-CoV-2. Les climatiseurs et les ventilateurs qui recyclent l’air d’une pièce ne devraient pas être utilisés sans entrée d’air frais. Le filtrage de l’air pourrait réduire la quantité de particules virales dans l’air, mais son efficacité dans la réduction de la transmission demeure inconnue.
  • Assurez-vous que votre système de ventilation fonctionne correctement. Une telle vérification peut nécessiter l’aide d’un spécialiste en systèmes CVC.
  • La ventilation est un outil et non une solution à part entière. La ventilation peut peut-être réduire le risque de transmission par aérosols en empêchant l’accumulation de petites particules dans les lieux fermés, mais le mode de transmission principal demeure les gouttelettes en étroite proximité, et la plupart des systèmes de ventilation n’ont aucun effet sur elles.
  • Limitez les rassemblements. La façon la plus efficace de réduire la transmission est de limiter le plus possible les contacts avec les personnes infectées ainsi que l’exposition à celles-ci.
  • Suivez toujours les principes de prévention des infections. Ces principes clés comprennent la réduction au minimum des contacts, le lavage des mains, le nettoyage et la désinfection régulière des lieux, la limitation des rassemblements, l’utilisation de barrières adéquates (cloisons, masques), la protection des personnes vulnérable et la priorisation de l’air frais.

 

Ressources utiles