1 Rôle de la température sur la désactivation des virus respiratoires par la chaleur.
Le tableau ci-dessous (stabilité du SARS-CoV-2 en fonction de la température) est extrait de l'étude :
publiée dans The Lancet :
Quelques données intéressantes tirées de ce tableau.
A 70°C, il faut 5 minutes pour inactiver le virus.
A 56°C, il faut 30 minutes, mais après 10 minutes, la charge virale est divisée par plus de 600 : 10(exposant 6,65) / 10(exposant 3,84) = 645.
A 37°C, la température du corps humain, il faut 2 jours, mais après un seul jour, la charge virale est divisée par plus de 2.000 : 10(exposant 6,57) / 10(exposant 3,23) = 3.715.352 / 1.698 = 2.188.
A 22°C, la température moyenne d'une habitation, il faudrait 14 jours.
L'application directe de chaleur à 45°C.
"L'application directe de chaleur aux voies respiratoires supérieures, en routine ou aux premiers signes d'infection, peut en outre servir à inhiber ou à désactiver les virions à l'endroit où ils se logent pour la première fois. Cela a été démontré in vitro avec des températures de 45 ° C pendant 20 minutes activant les cellules immunitaires, libérant des HSP (protéines de choc thermique) et supprimant la multiplication des rhinovirus de plus de 90% ( Conti et al., 1999)."
La dénaturation des protéines par la chaleur.
"L'augmentation de la température engendre une agitation thermique des atomes de la molécule. Celle-ci qui provoque une rupture des interactions intermoléculaires, comme les liaisons hydrogène, qui stabilisent la structure spatiale. En effet, les liaisons hydrogène servent à stabiliser les protéines dans une forme tridimensionnelle où elle peut remplir ses fonctions. À haute température, les liaisons hydrogène sont brisées et ne peuvent plus assurer le maintien de la forme de la protéine, qui n'est alors plus fonctionnelle. La plupart des protéines sont ainsi dénaturées à partir de 41 degrés Celsius …"fr.wikipedia.org/wiki/Dénaturation
Respirer de l'air plus froid que la température du corps entretient donc la "bonne forme" des protéines dans les voies respiratoires supérieures permettant la réplication du virus (voir le tableau ci-dessus).
Respirer de l'air réchauffé au minimum à la température du corps permet de sortir de ce cercle vicieux.
2. Comment réchauffer l'air à respirer ?
Un masque avec échangeur de chaleur permet de récupérer la chaleur d'adsorption de la vapeur d'eau contenue dans l'air expiré sur un matériau adsorbant (laine, zéolite, gel de silice, charbon de bois . . .) pour augmenter la température de l'air inspiré.
Voir le schéma ci-dessous (les valves d'entrée et de sortie n'ont pas été dessinées).
3. La température recherchée dépend du type d'adsorbant, de la quantité et de sa capacité d'adsorption (il devra être régénéré régulièrement par chauffage dans un four par exemple).
On estime l'élévation de température à 2,5°C par gramme d'eau enlevée par kg d'air.
La teneur en humidité de l'air saturé en vapeur d'eau est donnée par :
Xv = 0,622 x Pv / (P - Pv) en kg/kg
ainsi à 37°C, Pv = 47,07 mmm Hg,
on obtient : Xv = 0,622 x 47,07 / (760 - 47,07) = 0,041 kg/kg
Exemple : pour une désorption de 50p.c., on aura une augmentation de température de 20 gr x 2,5 = 50°C, mais il faudra tenir compte de l'efficacité de l'échange et des pertes de chaleur; des tests peuvent apporter des réponses quant au dimensionnement et à la quantité d'adsorbant.
4. Certains filtres respiratoires pourraient ressembler à ce dispositif.
5. Le présent article doit être considéré comme une divulgation spontanée et volontaire; le concept proposé appartient donc au domaine public.