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La façon dont les virus se propagent par la parole mieux comprise

Représentation artistique de molécules de coronavirus dans des gouttelettes de salive.

Représentation artistique montrant le coronavirus dans des gouttelettes de salive.

Photo : iStock

Radio-Canada

Deux études américano-françaises se sont penchées sur la portée des flux d’air générés par la parole et le mécanisme de production de microgouttelettes. Explications.

Il est clairement établi que la parole, le rire et le chant propagent des gouttelettes de salive qui peuvent contenir le SRAS-CoV-2, le virus responsable de la COVID-19. Cette possibilité est particulièrement préoccupante dans un contexte où le nouveau coronavirus peut être transmis par des personnes asymptomatiques.

Dans une première expérience, des scientifiques de l’Université de Montpellier, en France, et de l’Université de Princeton, aux États-Unis, ont voulu comprendre ce qui se produit lors qu’une personne parle.

Le chercheur Manouk Abkarian et ses collègues ont ainsi observé que les flux d’airs générés en parlant ont une direction et une portée qui dépendent des sonorités produites.

Projection de CO2 émise durant le chant d’une cantatrice du MET, enregistrée par caméra infrarouge.

Projection de CO2 émise durant le chant d’une cantatrice du MET, enregistrée par caméra infrarouge.

Photo : M. Abkarian, P. Bourrianne et H.A. Stone

Ils ont découvert que l’accumulation de consonances dites plosives, comme le P de PaPa, produit un flux d’air conique pouvant aller jusqu’à 2 mètres en 30 secondes.

Leurs résultats montrent aussi que le temps d’exposition lors d’une conversation influe tout autant que la distance sur le risque de contamination.

Le détail de leurs travaux est publié dans les Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

La création des gouttelettes

La seconde recherche décrit le mécanisme de production de microgouttelettes avec la parole. Dans un premier temps, des filaments salivaires se forment, sur les lèvres pour les consonnes P et B par exemple. Ensuite, ces filaments sont étirés, affinés et fragmentés sous forme de gouttelettes.

Production de filaments salivaires au niveau des lèvres.

Production de filaments salivaires au niveau des lèvres.

Photo : M. Abkarian et H.A. Stone

Pour arriver à cette observation, M. Abkarian et ses collègues ont eu recours à l’imagerie à grande vitesse.

Ils ont ainsi montré comment les consonnes phonétiques communes, que l’on trouve dans la plupart des langues parlées dans le monde, forment et étendent les filaments salivaires en quelques millisecondes lorsque les lèvres humides s’ouvrent ou lorsque la langue se sépare des dents.

La viscoélasticité de la salive et la circulation de l’air associées à la plosion des consonnes occlusives sont toutes deux essentielles pour stabiliser puis former des filaments fins à l’échelle centimétrique, de plusieurs dizaines de microns de diamètre, qui se transforment en gouttelettes de parole.

En outre, ces consonnes induisent des anneaux tourbillonnaires qui entraînent le transport de l’air expiré sur une longueur de plusieurs mètres.

Afin d’atténuer la production de gouttelettes pendant la parole, les chercheurs suggèrent d’utiliser un baume à lèvres.

Grâce à la collaboration du Metropolitan Opera Orchestra de New York, qui voulait établir les conditions les plus sûres pour continuer ses activités, les chercheurs ont également déterminé qu’un mécanisme similaire d’aérosolisation se produit lors de la vibration des anches des instruments à vent et peut se produire lors du battement des plis de la glotte, cet espace triangulaire compris entre les cordes vocales, dont l’ouverture ou la fermeture contrôle le débit d’air expiré.

Le détail de cette étude est publié dans la revue Physical Review Fluids  (Nouvelle fenêtre)(en anglais).

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