La contagion est la propagation de maladies infectieuses entre individus contemporains. Par extension peuvent également être appelés contagion les phénomènes de dispersion de documents, virus informatique ou messages (on parle de viralité en sciences de la communication).
Histoire Le phénomène de contagion est connu depuis longtemps, mais il est mal expliqué jusqu'à ce qu'on identifie les agents microbiens qui sont responsables des maladies.
La contagiosité (appelé « contage » au début du ) est le potentiel de transmission d'une maladie d’individu à individu.
Types de contagion On peut classer les types de contagion selon : le type de transmission : directe : quand le microbe est transmis directement d'un sujet porteur (éventuellement porteur sain) à un sujet sain. Ce transfert se fait par contact (mains, baiser, rapports sexuels, échanges sanguins, etc) et/ou par l'air (via des bioaérosols (gouttelettes propulsées par éternuements, toux, postillons, ou émises par de simple expirations).Outre les états de santé de la personne infectée et de l'autre personne exposée en proximité, le risque de contagion varie selon leur distance et leurs postures respectives (vis-à-vis, contacts…), la durée d'exposition, et le contexte (turbulences et vitesses de l'air, exposition aux UV solaires, hygrométrie, etc.) : ces facteurs influent considérablement sur l'« efficacité » de la transmission aéroportée de microbes. À l'expiration, pour une personne debout ou assise, le flux respiratoire est généralement orienté vers le bas s'il est exprimé par les narines ou face au visage s'il est émis par la bouche. Les caractéristiques de ce flux dépendent aussi beaucoup de l'activité respiratoireGupta JK, Lin C, Chen Q. Characterizing exhaled airflow from breathing and talking. Indoor Air. 2010; 20: 31-39.Gupta JK, Lin CH, Chen Q. Flow dynamics and characterization of a cough. Indoor Air. 2009; 19: 517-525. et des modes respiratoiresMelikov AK. Human body micro-environment: The benefits of controlling airflow interaction. Build Environ. 2015; 91: 70-77Melikov AK. Breathing thermal manikins for indoor environment assessment: important characteristics and requirements. Eur J Appl Physiol. 2004; 92: 710-713.Melikov AK, Kaczmarczyk J. Measurement and prediction of indoor air quality using a breathing thermal manikin. Indoor Air. 2007; 17: 50-59. La toux et les éternuements ont depuis des décennies suscité le plus de préoccupations et d'études et de mesures de protection (masques notamment) car ils induisent une vitesse expiratoire et un taux de gouttelettes plus élevées, propice à une contamination immédiate ; ce ne sont pourtant souvent que de brefs évènements, comparés à la fréquence des expirations normales ou même liées à la parole. Or on sait maintenant qu'un malade, par ses expirations normales, émet aussi des bioaérosols contaminants, plus encore quand il parle et encore plus s'il crie. L'inhalation a peu d'effets aérodynamiques sur le flux d'air d'une pièce mais l'expiration par la bouche ou le nez génèrent des schémas de débit d'aérosols très variés, qui compliquent les modélisationsVillafruela JM, Olmedo I, San Jose JF. Influence of human breathing modes on airborne cross infection risk. Build Environ. 2016; 106: 340-351Xu C, Nielsen PV, Liu L, et al. Human exhalation characterization with the aid of schlieren imaging technique. Build Environ. 2017; 112: 190-199.. directe et verticale : on parle de transmission verticale quand un pathogène ou une anomalie génétique est transmis d'un géniteur à l'enfant, soit avant la naissance via les cellules germinales du père ou de la mère, via le liquide spermatique ou via le placenta, le canal génital lors du travail et de l'accouchement ; ou après la naissance (par contact étroit, par des gouttelettes, par l'allaitement post-partum, etc.)Zhu H, Wang L, Fang C, et al. (2020) Clinical analysis of 10 neonates born to mothers with 2019‐nCoV pneumonia. Transl Pediatr.; 9: 51‐ 60. indirecte ou différée (via un vecteur tel qu'un objet (dits « fomite » dans la littérature scientifique), de l'eau, de la terre ou des poussières contaminées, des matières fécales, du sang, du vomi, un cadavre, un aliment contaminé, un insecte piqueur, ou encore des eaux de lavage, des instruments médicaux, etc.). la voie de transmission : peau, muqueuse, œil, arbre respiratoire, tube digestif, lésion ; l'ampleur géographique : épidémie, endémie, pandémie ; le type de maladie : zoonose, virose, bactériose…
Cas du bioaérosol, lieu et agent de contagion vignette|microturbulences de l'air lors d'une toux dans la main ou dans un masque. vignette|Microturbulences de l'air modifiés lors de la parole (Rem : parfois la pellicule d'air réchauffé par le corps protège la personne de l'incursion de flux d'expiration d'autres personnes).
La plupart des maladies respiratoires infectieuses s'accompagnent de fièvre, de nez qui coule (rhinorrhée) et de congestion voire d'obstruction nasale ou de remontées de glaires épaisses, voire de sang ou de pus, autant d'éléments sources de bioaérosols susceptible de contribuer à la contagion ; pour bien modéliser ces épidémies, il convient de notamment connaître le degré et la part de contagiosité dédiés par ces bioaérosols et leurs quantités.
Dans les années 1930-1940, à l'université Harvard, on invente des appareils destinés à quantifier la contamination de l'air par d'invisibles bactéries (notamment émises par la toux ou les éternuements). On s'intéresse aux doses nécessaires et suffisantes pour une contamination, et en 1950, grâce à de nombreuses expériences animales ayant utilisé des souris, rats, hamsters et cobayes, il ne fait plus de doute que, par exemple, des aérosols de noyaux de gouttelettes fines contenant le bacille de la tuberculose bovine ou humaine sont contaminants.
Depuis les années 2000, les chercheurs savent mesurer, de plus en plus précisément, la quantité d'aérosols et de bioaérosols expirée par le nez ou la bouche d'un malade, dont lors d'une respiration « normale », ou par une personne qui parle. On mesure aussi les classes de tailles des gouttelettes émises (tailles nanométriques à micrométriques allant d'environ 1 μm à 500 μm)Papineni RS & Rosenthal FS (1997) The size distribution of droplets in the exhaled breath of healthy human subjects. J Aerosol Med.; 10(2): 105-116 (résumé) (notamment entre 0,01 et 2.0 μm)Holmgren H, Ljungstrom E, Almstrand AC & al. (2010)Size distribution of exhaled particles in the range from 0.01 to 2.0 μm | J Aerosol Sci. ; 41(5): 439-446 (résumé).. Il est même possible de savoir de quelle partie de l'arbre respiratoire ou la cavité buccale proviennent les particules expectorées ou expirées.. On a ainsi montré que : même lors d'une expiration normale, la plupart des humains (malades ou non) exhalent une certaine quantité de bioaérosols. Ils sont normalement invisibles, mais un rayon laser de longueur d'onde adéquate et de lumière cohérente peut les rendre visibles. Ces micro-gouttelettes proviennent essentiellement du mucus remonté par les cils des voies respiratoires et de la salive. Certains malades (dits superinfecteurs ) en émettent des quantités très supérieures à la moyenne ; via ces « bioaérosols » ils peuvent, plus que d'autresLloyd-Smith J.O, Schreiber S.J, Kopp P.E & Getz W.M (2005) Superspreading and the effect of individual variation on disease emergence. Nature, 438(7066), 355-359., contribuer à propager certaines maladies infectieuses (ex : grippeFabian P, McDevitt JJ, DeHaan WH, et al. Influenza virus in human exhaled breath: an observational study. PLoS One. 2008; 3(7): e2691., tuberculoseFitzgerald D, Haas DW. (2005) Mycobacterium tuberculosis. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R, editors. Principles and practice of infectious diseases. 6th edn. Philadelphia: Churchill Livingstone; 2005., rougeole, syndrome respiratoire aigu sévèreYu IT, Li Y, Wong TW, et al. Evidence of airborne transmission of the severe acute respiratory syndrome virus. N Engl J Med. 2004; 350: 1731-1739.Health, Welfare & Food Bureau, Government of the Hong Kong Special Administrative Region (HWFB-HK). SARS Bulletin (28 May 2003). Lire en ligne : https://www.info.gov.hk/info/sars/bulletin/bulletin0528e.pdf.…). Dans une pièce où l'air est stable, et même dans une pièce où l'air est mélangé par le système de climatisation, la zone de respiration d'une personne malade est plus riche en microbes aéroportés que l'air ambiant.