Симуляция распространения коронавируса

Мы подготовили статью об одной из самых известных моделей прогнозирования развития эпидемий – SEIR.

Коронавирус (COVID-19) сегодня является темой номер один по всему миру. Государства всех стран стараются принимать всевозможные меры, чтобы сдержать и побороть вирус. В борьбе с коронавирусом им помогают имитационные модели, которые могут предсказывать возможные варианты развития пандемии в зависимости от исходных данных и мер по сдерживанию болезни.

Один из самых известных инструментов для прогнозирования развития эпидемий и принятия соответствующих мер по борьбе с ними – модель SEIR (Susceptible (Уязвимый), Exposed (Экспонированный – заражён, но находится на стадии инкубационного периода), Infectious (Заразный), Recovered (Выздоровевший)). Мы расскажем вам о нескольких примерах использования такой модели.

Базельский университет и меры принятые в штате Иллинойс

В 2020 году в Базельском университете группа Ричарда Нейерома доработала модель SEIR с учётом специфических характеристик новой пандемии коронавируса. Расчёты новой версии модели SEIR в конечном итоге стали причиной введения жёстких карантинных мер в штате Иллинойс и в его самом большом городе Чикаго.

Модель SEIR включается в себя концепцию так называемого эпидемического перехода. То есть модель ведёт себя радикально по-разному в зависимости от переменной R_o . Каждый инфицированный человек может заразить некоторое количество здоровых людей. R_o показывает среднее число людей, которое один инфицированный человек может заразить в течение периода своей болезни, то есть до полного выздоровления. Если R_o меньше единицы, то эпидемия постепенно уходит, но если больше, то заболевание распространяется в геометрической прогрессии. Как именно работает R_o зависит от конкретного рассматриваемого вируса, процента населения, которое становится невосприимчивым к нему (будь то с помощью вакцины или путём выявления вируса), и от мер, принимаемых населением для подавления эпидемии (например, социальное дистанцирование и карантин).

как быстро будет распространяться эпидемия;
сколько людей будет заражено в ходе этого процесса;
сколько из них умрёт;
сколько будет в критическом состоянии.

Поскольку критически больные пациенты нуждаются в специализированном уходе (например, пребывании в реанимации или искусственной вентиляции легких), то данный показатель можно сравнить с мощностями системы здравоохранения. Кроме того, благодаря ему можно понять насколько будут перегружены больницы притоком тяжело больных пациентов.

Текущая модель COVID-19 от Базельского университета содержит в себе следующие характеристики:

Модель Гарри Стивенса в The Washington Post

никаких действий не предпринимается;
вводится частичный карантин, например, изолируются места вспышки эпидемии, как это было сделано в провинции Хубэй;
правительство ограничивает передвижение граждан, то есть большая часть людей находится дома;
почти все жители сидят дома. Только каждый 8-ой житель может перемещаться.

Рис. 1. Варианты возможного развития распространения вируса. Голубой – здоровые, коричневый – болеющие, розовый – выздоровевшие.

Стоит отметить, что модель не отражает смертность, которая может наступить в результате заражения COVID-19.

Результат исследования – только самоизоляция может помочь справится с вирусом и при этом не перегрузить систему здравоохранения.

Имитационные модели COVID-19 в AnyLogic Cloud

Например, мы можем обнаружить модель, которая показывает, как защитные меры на уровне семьи могут помочь снизить скорость распространения вируса и общего числа случаев.

Исследования, проведённые по случаям заражения COVID-19 в разных странах мира (а особенно в Китае) показывают, что значительное количество случаев заражения вирусом происходит в семье, поэтому меры на уровне домохозяйств (физическое дистанцирование или уменьшение контактов) очень важны для снижения распространения вируса и общего числа случаев.

Основные параметры модели:

инкубационный период – 5.6 дней;
период выздоровления – 14 дней;
тяжёлые случаи – 14% от общего числа инфицированных лиц старше 30 лет.

Настроить в модели можно следующие переменные:

размер семьи;
количество контактов с заражённым при низких защитных мерах;
количество контактов с заражённым при высоких защитных мерах;
количество членов семьи кому за 30;
желание изолировать себя от заболевшего члена семьи (самоизоляция на уровне семьи).

Как и в других моделях, вывод здесь такой: самоизоляция и сокращение контактов поможет справиться с распространением вируса. Вы можете попробовать провести собственные эксперименты, подставив в модель свои перемененные.

Таким образом, имитационные модели позволяют спрогнозировать распространение вируса. Система AnyLogic предоставляет большие возможности для моделирования возможных сценариев не только распространения вирусов, но и проектирования больниц, планирования развития систем здравоохранения, организации цепи поставок и т.д. Помимо здравоохранения, программа позволяет создавать модели в абсолютно разных областях: от моделирования складских помещений до организации пассажиропотока людей.

На странице услуги по имитационному моделированию вы найдёте всю необходимую информацию об этой технологии, её преимуществах и сможете заказать консультацию от наших экспертов.

Детектив: откуда взялся COVID-19 и как перемещается (ENG)

Демография имеет значение (ENG)

Поскольку летальность COVID-19 значительно увеличивается с возрастом пациента, особенности возрастных структур населения могут оказывать значительный эффект на общую смертность от пандемии коронавируса. Демограф Илья Кашницкий оценил этот эффект и отобразил на карте различия в возрастных структурах населения регионов Европы.

За основу взяли данные о летальности пандемии в Италии — первой европейской стране, где ситуация начала развиваться очень быстро, и к 17 марта было зафиксировано уже 2003 смерти. Предположив, что во всех прочих регионах Европы летальность будет такой же как мы наблюдали в Италии, а общее число инфицированных достигнет 2/3 населения (цифра, о которой упоминала в своем обращении Ангела Меркель), рассчитали долю населения с повышенным риском умереть от пандемии. Надо отметить, что эта величина не претендует на роль сколько-нибудь точного прогноза финальной летальности. Допущения при расчетах очень значительны и маловероятны в долгосрочной перспективе. Однако, суть исследования — в сравнении возрастных структур населения. Различия между ними останутся неизменными, даже если повозрастная летальность от COVID-19 окажется существенно отличной от наблюдаемых сейчас в Италии величин, важно лишь, чтобы различия между возрастными группами оставались схожими.

Проведенный анализ позволяет выявить потенциально наиболее уязвимые регионы. Наибольшие потери населения из-за пандемии вероятны в странах и регионах с наиболее возрастным населением — Италия, Германия и Испания. Самый интересный вывод: несмотря на то, что сейчас наибольшее количество зарегистрированных случаев заражения и смертей концентрируется в больших городах, куда вирус пришел раньше, при масштабном неконтролируемом распространении наиболее проблемными станут отдаленные периферийные районы с наиболее пожилым населением. Это еще одна причина, почему карантинные меры, призванные растянуть во времени пик пандемии, чрезвычайно важны, особенно в странах Европы с относительно старым населением.

Источник: Kashnitsky, I. (2020). COVID-19 in unequally ageing European regions. OSF Preprint.

Экспоненциальный рост и эпидемии (ENG, RUS)

Математик объясняет, в какой момент нужно начинать беспокоиться. Эпидемия развивается экспоненциально — это значит умножение на какую-то константу (постоянный коэффициент).

Согласно данным на начало марта число случаев каждый день превышало число случаев в предыдущий день в 1,12—1,25 раз. Изменение количества зараженных изо дня в день складывается из трех цифр: количество зараженных в определенный день (N), среднее количество человек, с которым зараженный может контактировать в определенный день (E), и вероятность каждого контакта стать новым случаем заражения (p). Соответственно, по данным на 6 марта, в среднем каждые 16 дней количество зараженных увеличивалось в 10 раз. Но просто провести восходящий тренд недостаточно: в какой момент рост кривой должен остановиться. И важную роль начинают играть переменные E и p — они должны снижаться, чтобы остановить экспоненциальный рост.

Интерактивная модель: как распространяется вирус (ENG)

У The Washington Post вышел интерактивный материал о том, как распространяются инфекции. Основная идея — показать, почему важно ограничивать контакты каждого конкретного человека с внешним миром, а вот закрывать города и страны совсем необязательно. Симуляции показывают, как изменяется кривая количества зараженных в зависимости от того, какая стратегия используется: не делать ничего; попытка закрыть город на карантин; социальная изоляция четверти населения; социальная изоляция 7/8 населения.

Мягкая изоляция выигрывает у карантина, а почти полная изоляция — статистически наиболее надежный способ остановить эпидемию. Симуляции случайные, каждое прочтение статьи даст немного разные результаты, но вывод останется прежним.

Блогер Кевин Симлер улучшил эту модель: он добавил новые вводные (например, инкубационный период и количество умерших от болезни) и параметры модели, которые можно настраивать вручную. Здесь по шагам объясняется, как распространяется вирус и какие переменные на это влияют: например, в одной из симуляций предлагается угадать, какой должна быть скорость передачи заболевания между людьми, чтобы она не успела заразить все население планеты.

Так что это не только подробное пошаговое объяснение того, как распространяется вирус, но еще и упражнение в интуиции и критическом мышлении.

Люди хотят закрытия границ (RUS)

По данным исследования Ipsos по восприятию коронавируса, большинство людей считают, что границы их стран должны быть закрыты до тех пор, пока не будет локализована эпидемия. В опросе приняли участие 12 000 человек из 12 стран. Жители Азиатско-Тихоокеанского региона активнее всех поддерживают идею закрытия границ — во главе с Индией (79%) и Вьетнамом (78%) — что неудивительно, учитывая локацию, в которой болезнь была обнаружена впервые. В Италии 76% также согласны с этой радикальной мерой. Далее следуют Китай (73%) и Россия (70%).

Растет количество человек, которые верят в вероятность заражения людей из их ближнего окружения: их уже больше половины респондентов во Вьетнаме (67%), Великобритании (57%), половина в Индии, Австралии и Японии (51%).

Что ученые знают о 2019-nCoV (RUS)

Сейчас идет разработка лекарств, которые ингибируют заражение на разных стадиях цикла репликации вируса, и вакцин от SARS-CoV/MERS-CoV. Однако пока специфических препаратов от коронавирусов нет, и лечение заключается в поддерживающей терапии, назначенной по состоянию пациента. Источник на 11 марта 2020 года.

Материал обновляется.

Немецкие ученые пришли к выводу, что при массовом проведении теста на вирус и изоляции инфицированных, заразиться может 1 млн жителей страны, а умереть - около 12 тысяч. Без этих мер число смертей превысит 1 миллион.

Проведение теста на коронавирус в Берлине

По поручению министра внутренних дел ФРГ Хорста Зеехофера (Horst Seehofer) немецкие ученые проанализировали, как эпидемия коронавируса может распространяться в Германии. В рабочем документе МВД устанавливается, как нынешнее положение дел может повлиять на внутреннюю безопасность, какие возможны сценарии развития ситуации, заявил в пятницу, 27 марта, официальный представитель министерства Стив Альтер (Steve Alter).

По информации журнала Der Spiegel, газеты Süddeutsche Zeitung, а также телеканалов NDR и WDR, в конфиденциальном документе под названием "Как взять под контроль COVID-19", эксперты рекомендуют поставить вирусу преграду по примеру Южной Кореи - в массовом порядке проводя тесты и последовательно изолируя инфицированных людей.

Исследователи смоделировали сценарий, по которому с 6 апреля проводятся по 50 тысяч тестов в день, с 13 апреля - по 100 тысяч, и в конце апреля - по 200 тысяч. От прежней методики по принципу "Проводим тесты, чтобы подтвердить ситуацию" следует отказаться в пользу принципа "Проводим тесты, чтобы предвидеть ситуацию". При этом самом позитивном сценарии ученые предполагают, что заражены в Германии будут около 1 миллиона человек, скончаются порядка 12 тысяч. Жесткие меры предосторожности должны соблюдаться два месяца, но и затем следует сохранять повышенную бдительность, потому что иммунитет от вируса приобретет только небольшая часть населения.

В худшем случае, если государство не предпримет достаточных мер, авторы исследования допускают, что уже в скором будущем будут заражены 70 процентов населения; при этом более 80 процентов людей, нуждающихся в интенсивном медицинском обслуживании, не смогут попасть в больницы, а число летальных исходов превысит 1 миллион.

Вирусы на дверных ручках

Известные науке коронавирусы выживают на поверхностях типа дверных ручек от 4 до 5 дней, оставаясь заразными. Как и прочие инфекции, распространяющиеся воздушно-капельным путем, SARS-CoV-2 может передаваться через руки и поверхности, до которых часто дотрагиваются. По крайней мере, эксперты полагают, что эти особенности уже изученных коронавирусов свойственны и новому типу инфекции.

Столовые приборы

Чтобы не заразиться коронавирусом в кафе или столовой, нужно соблюдать меры предосторожности. В теории вирус может попасть на столовые приборы, если инфицированный человек на них чихнет или закашляется. Тем не менее, по данным немецкого Федерального ведомства по оценке рисков (BfR), случаев передачи вируса SARS-CoV-2 через столовые приборы до сих пор не зафиксировано.

Товары из Китая

Может ли ребенок заразиться коронавирусом через китайские игрушки? По данным BfR, до сих пор случаев заражения через товары "made in China" не было. Согласно первым исследованиям, на картонной поверхности коронавирус остается заразным в течение 24 часов. На поверхностях из пластика и нержавеющей стали - три дня.

Посылки из-за границы

На сухих поверхностях передающиеся человеку коронавирусы долго не выживают. Поскольку жизнеспособность вируса вне человеческого организма зависит от многих факторов, в том числе температуры и влажности воздуха, ведомство BfR называет заражение SARS-CoV-2 через почтовые отправления маловероятным. Правда, с оговоркой: точных данных на этот счет пока нет.

Домашние животные

Могу ли я заразиться коронавирусом от своей собаки? А собака от меня? Риск того, что домашний питомец будет инфицирован SARS-CoV-2, эксперты считают очень невысоким, но и не исключают его. При этом животные не проявляют симптомов болезни. Однако, если они заражены коронавирусом, то могут распространять его через дыхание или экскременты.

Овощи с рынка

Заражение коронавирусом SARS-CoV-2 через продукты питания маловероятно, подобных случаев пока зарегистрировано не было. Тем не менее, перед готовкой нужно тщательно вымыть руки - независимо от эпидемии коронавируса. Поскольку вирусы плохо переносят высокие температуры, подогрев пищи может еще больше снизить риск заражения.

Замороженные продукты

Известные медицине коронавирусы типов SARS- и MERS- не любят высоких температур, однако довольно устойчивы к низким. При температуре -20 градусов по Цельсию они могут оставаться заразными до двух лет! Тем не менее, по данным ведомства BfR, случаев передачи коронавируса SARS-CoV-2 через продукты питания - в том числе замороженные - зарегистрировано не было.

Есть диких животных запрещено!

Из-за пандемии коронавируса в Китае запретили употреблять в пищу диких животных. Многое указывает на то, что коронавирус передался человеку от летучей мыши - конечно, против ее воли. Вероятно, произошло это на одном из рынков в китайском городе Ухань.

Из-за пандемии коронавируса в России продлили нерабочие дни с сохранением зарплаты до конца апреля. Вместе с тем почти все регионы уже перешли на всеобщий режим самоизоляции. Разбираемся, почему такие строгие меры жизненно необходимы, а также какие прогнозы дают ученые относительно дальнейшего распространения болезни.

Математическая модель

Фото: Агентство "Москва"/Сергей Киселев

Владимир Путин продлил нерабочую неделю по 30 апреля включительно c сохранением зарплаты для работников. Этот срок может быть сокращен, если ситуация с коронавирусом начнет улучшаться. При этом в столице всеобщий режим самоизоляции продолжит действовать до 1 мая. Схожим образом обстоят дела почти во всех других регионах страны.

По мнению экспертов, в нынешних реалиях подобные ограничения в буквальном смысле являются вопросом жизни и смерти. Так, доцент МГУ Михаил Тамм провел исследование, в котором, используя математическое моделирование, просчитал скорость распространения COVID-19. Специалист пришел к выводу, что если бы в столице не были введены никакие предупредительные меры, то от инфекции скончались бы 117 тысяч человек .

При этом в поставленных условиях пик распространения коронавируса Тамм спрогнозировал на середину мая. После этого кризис был бы переломлен, поскольку большая часть населения уже переболела бы COVID-19 и приобрела иммунитет. Вместе с тем на пике в интенсивной помощи могли бы нуждаться 48 тысяч человек .

Строгие меры, включающие запрет покидать квартиру без необходимости и наказания за нарушение карантина, согласно расчетам, смогут многократно уменьшить количество смертей от коронавирусной инфекции. Таким образом, Тамм предположил, что при соблюдении самого жесткого карантинного сценария число летальных исходов составит 250 случаев , а пик заболеваемости придется на 18 апреля.

В свою очередь, главный инфекционист Федерального медико-биологического агентства (ФМБА) России Владимир Никифоров предсказал, что вспышка коронавирусной инфекции в России должна завершиться к лету, а пик заболевания придется на середину следующей недели.

Верны ли прогнозы?

Фото: ТАСС/Александр Погожев

Доцент механико-математического факультета МГУ Глеб Носовский пояснил Москве 24, что для математического моделирования необходимо точно знать все параметры для расчета.

"Я уверен, что это исследование должно включать не только скорость распространения коронавируса, но и множество других факторов, которые мы точно не знаем. Например, какие средства имеются в распоряжении медиков против коронавируса, какова точная смертность", – отметил специалист.

По его словам, даже в официальной статистике показатели заболевания и смертности не могут говорить о точности вычислений, так как всегда существуют погрешности. Носовский добавил, что распространение любой болезни идет по экспоненте, когда с каждым отрезком времени количество заболевших увеличивается примерно в два раза. То есть если из-за одного больного заболевают еще двое, то, например, через неделю их будет в два раза больше, через две недели – в четыре раза больше и так далее, пока не заболеет все население.

"Экспонента – это взрыв, как взрыв пороха, бомбы. На наш взгляд, он происходит мгновенно, но на самом деле есть участок разгона, после которого она взмывает вверх. В эпидемии точно так же, только медленнее", – рассказал собеседник Москвы 24.

В свою очередь, заведующий отделом математического моделирования нелинейных процессов Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, доктор физико-математических наук Георгий Малинецкий рассказал Москве 24, что, ориентируясь на опыт других стран, ограничительные меры и повсеместное тестирование должны помочь предотвратить массовые потери среди населения.

"Если посмотреть на нынешнюю статистику, то в России от коронавируса умерли 34 человека. Это не так плохо, как могло быть", – пояснил эксперт.

По его словам, для снижения заболеваемости есть два пути: первый – это китайский, второй – южнокорейский.

"В Китае очень жесткие меры позволили им достаточно быстро справиться с эпидемией. В Южной Корее это произошло за счет того, что они имеют возможность очень быстро делать тесты на вирус благодаря высоким технологиям", – заключил Малинецкий.

Согласно статистике Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), на текущий момент в мире было зарегистрировано более 972 тысяч случаев заболевания, из которых не менее 50 тысяч окончились смертью. В десятку самых зараженных стран входят США, Италия, Испания, Китай, Германия, Франция, Иран, Великобритания, Швейцария и Турция.

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Многие инфекционные заболевания сначала разгораются, а потом идут на спад - в зависимости от времени года. Грипп обычно навещает нас в холодные зимние месяцы - также как и норовирус. Другие, например брюшной тиф, дают вспышку летом. Число случаев заболевания корью падает летом в странах с умеренным климатом, а в тропических регионах резко возрастает в засушливые сезоны.

Так что нет ничего удивительного в том, что многие спрашивают, ждать ли нам такой сезонности и в случае с COVID-19.

С тех пор как с середины декабря вирус начал быстро распространяться в Китае, он пересек границы, и число заболевших в Европе и США растет с каждым днем.

Некоторые из самых серьезных вспышек произошли в регионах с более холодной погодой, из-за чего возникла надежда: пандемия пойдет на спад, когда наступит лето. Однако многие эксперты предупреждают: не стоит делать ставку на то, что летние температуры убьют вирус.

Такая осторожность имеет под собой основания. Вирус, который вызывает COVID-19 (теперь он официально называется SARS-CoV-2), слишком новый для исследователей. У ученых пока просто нет данных, статистического подтверждения, что его активность будет меняться от сезона к сезону.

Очень похожий на него вирус SARS в 2003 году удалось быстро обуздать, поэтому и тут очень мало информации о том, как на него повлияли бы разные времена года.

Впрочем, опыт борьбы с некоторыми другими коронавирусами, заразными для людей, дает нам некоторые зацепки, помогающие понять, станет ли в конце концов COVID-19 сезонным заболеванием.

Исследование, проведенное 10 лет назад Кейт Темплтон из Центра инфекционных заболеваний Эдинбургского университета, показало, что три типа коронавирусов (все получены от пациентов с инфекциями дыхательных путей в больницах и хирургических отделениях Эдинбурга) демонстрировали "заметный сезонный характер", давая вспышки в холодные месяцы - с декабря по апрель. То есть примерно такой же характер, как и у гриппа.

Четвертый же коронавирус, который находили в основном у пациентов с ослабленной иммунной системой, вел себя гораздо более непредсказуемо.

Уже есть кое-какие намеки на то, что COVID-19 тоже может стать сезонным. Распространение по миру вспышек нового заболевания дает основания предположить, что вирус предпочитает холодные и сухие условия.

Еще не опубликованная аналитическая работа, в которой сравнивается погода в 500 районах мира, где наблюдаются вспышки коронавируса, показывает, что, судя по всему, есть связь между распространением вируса и температурой, скоростью ветра и степенью влажности.

И в еще одном неопубликованном исследовании более высокие температуры связываются с более низким количеством случаев COVID-19. Впрочем, там подчеркивается, что одна погода сама по себе не дает ответа на все вопросы о распространении вируса.

Авторы следующего, тоже пока неопубликованного исследования, прогнозируют, что регионы с континентальным климатом (холодной зимой и теплым летом) будут наиболее уязвимы для вируса. Следующие по уязвимости - засушливые регионы.

Тропики, скорее всего, менее других частей планеты подвержены новому заболеванию, считают авторы этого исследования.

Не по схеме

Не имея конкретных данных об активности вируса от сезона к сезону, ученые полагаются на компьютерное моделирование в своих прогнозах того, что может произойти в течение года.

Экстраполирование сезонного поведения эндемических коронавирусных заболеваний на поведение COVID-19 - весьма сложная задача. Сезонность эндемических вирусов может иметь много разных причин, которые не всегда применимы к пандемии COVID-19.

Пандемии часто не следуют сезонным схемам обычных вспышек заболеваний. Например, в 1918-20 годах пик заболевания печально знаменитым испанским гриппом ("испанкой") пришелся на летние месяцы. А большинство вспышек гриппа обычно случается зимой.

"Мы ожидаем, что рано или поздно COVID-19 станет эндемическим заболеванием, - говорит вирусолог Ян Альберт, профессор Каролинского института (Швеция). - Будет очень удивительно, если у него не появится сезонности. Но отразится ли сезонный характер на способности вируса распространяться в ситуации пандемии - это большой вопрос. Пока мы не знаем наверняка, но думать об этом надо".

Так что нам следует быть осторожными, когда мы пытаемся применить то, что мы знаем о других коронавирусах, к нынешней пандемии.

Но почему другие коронавирусы имеют сезонный характер и почему это дает нам надежду?

Коронавирусы - это семейство так называемых оболочечных вирусов, они имеют липидную, жировую мембрану, из которой торчат белковые "рожки", напоминающие корону.

Исследования других оболочечных вирусов показывают, что их оболочка делает эти вирусы более восприимчивыми к нагреву, чем те, у которых оболочки нет.

В более холодных условиях эта оболочка затвердевает до состояния, напоминающего резину - примерно как застывает жир на сковородке после готовки, и это может дольше защищать вирус, пока он находится вне организма.

Из-за этого большинство оболочечных вирусов имеют ярко выраженный сезонный характер.

Исследования показывают, что SARS-Cov-2 может выживать на твердых поверхностях (например, пластике или стали) до 72 часов при температуре 21-23 градуса и при относительной влажности 40%.

Как ведет себя этот вирус при другой температуре и влажности, еще предстоит выяснить, но исследования других коронавирусов показывают, что они выживают более 28 дней при температуре 4 градуса по Цельсию.

Близкий родственник COVID-19, коронавирус, который стал причиной вспышки SARS в 2003 году, тоже лучше себя чувствовал в более сухих и холодных условиях. Чем выше температура и влажность, тем короче жизнь этого вируса.

"Роль климата заключается в том, что он влияет на стабильность вируса, находящегося вне организма, - например, когда он попадает в воздух и на поверхности после того, как зараженный покашлял или чихнул", - объясняет сотрудник Национального музея естественных наук в Мадриде Мигель Ароухо, изучающий влияние изменений окружающей среды на биологическое разнообразие.

"Чем больше времени вирус сохраняет стабильность вне организма, тем выше его способность заражать людей и вызывать эпидемию. Самые крупные в мире вспышки COVID-19 происходят там, где стоит холодная, сухая погода", - говорит эксперт.

"Поведение людей - ключ к пониманию того, как распространяется вирус"

Мигель Ароухо считает, что если COVID-19 так же, как и другие коронавирусы, чувствителен к температуре и влажности, то вспышки этой болезни будут разгораться в разных регионах мира в разное время года.

"Есть основания ожидать, что два вируса будут вести себя похоже, - говорит он. - Но у этого уравнения - не одна переменная. Вирус распространяется от человека к человеку. Чем больше людей в конкретном месте, тем больше они вступают друг с другом в контакт и тем больше инфекции разносится. Поведение людей - вот ключ к пониманию того, как распространяется вирус".

Исследование, проведенное в Мэрилендском университете (США), показало, что вирус распространился в тех городах и регионах планеты, где средние температуры были между 5 и 11 градусами по Цельсию, а относительная влажность была низкой.

Однако и в тропиках много случаев заболевания. Недавний анализ распространения вируса в Азии, проведенный специалистами Гарвардской медицинской школы, показывает, что этот пандемический коронавирус будет менее чувствителен к погодным условиям, чем многим хотелось бы надеяться.

Ученые заключили, что быстрый рост числа зараженных в таких холодных и сухих китайских провинциях, как Гирин и Хэйлунцзян, наряду с уровнем распространения вируса в таких тропических регионах, как китайская провинция Гуанси или Сингапур, позволяют предположить, что повышение температуры и влажности в весенние и летние месяцы не приведет к значительному снижению количества случаев заражения.

По словам исследователей, чтобы побороть заболевание, необходимы серьезные усилия системы здравоохранения каждой страны.

Дело в том, что распространение вируса зависит от значительно большего числа факторов, чем просто от его способности выжить в окружающей среде.

Такие болезни, как COVID-19, распространяют люди, и именно от их поведения в то или иное время года может зависеть скорость распространения вируса.

Например, рост случаев кори в Европе обычно совпадает по времени с учебным годом. Количество случаев заболевания снижается летом, когда школьники не передают вирус друг другу.

Колоссальная миграция людей во время празднования китайского Нового года (25 января), судя по всему, сыграла основную роль в распространении COVID-19 из Ухани в другие города Китая и по всему миру.

Кроме того, погода влияет на нашу иммунную систему, делая ее более уязвимой к инфекциям. Есть некоторые данные, что может на нее влиять и уровень витамина D в нашем организме. Зимой, когда меньше солнечного света и мы проводим больше времени в закрытых помещениях, наш организм вырабатывает меньше витамина D.

Но эта теория вряд ли объясняет сезонный характер таких болезней, как грипп. К тому же не факт, что холодная погода ослабляет нашу иммунную систему - хотя одни исследования это подтверждают, другие работы доказывают, что именно холод вынуждает большее количество клеток встать на защиту организма от инфекции.

Есть, впрочем, серьезные доказательства, что на степень нашей уязвимости болезням сильно влияет влажность. Сухой воздух снижает объем слизи, естественным образом защищающей от инфекции наши легкие и дыхательные пути.

"Не удивлюсь, если нас накроет вторая волна"

Китайские ученые исследовали примерно 2300 случаев смерти от COVID-19 в Ухани и сопоставили их с влажностью, температурой и уровнем загрязнения воздуха в тот день, когда человек умер.

Это исследование еще не опубликовано в научном журнале, но из него следует, что уровень смертности снижался в те дни, когда и температура, и влажность были выше.

Кроме того, китайские ученые пришли в этом исследовании к выводу, что повышенная смертность наблюдалась в те дни, когда суточная разница в температурах была максимальной.

Однако стоит подчеркнуть, что это исследование в основном тоже основано на компьютерном моделировании, так что еще предстоит подтвердить такую зависимость в других регионах мира.

Поскольку вирус, ставший причиной пандемии, новый, крайне маловероятно, что кто-то имеет к нему иммунитет - если только они уже не выздоровели после заражения. Это означает, что коронавирус будет распространяться, заражать и вызывать болезни не так, как эндемические вирусы.

Пассажирские авиаперелеты стали главным средством быстрого распространения вируса по всему миру, говорит Виттория Колизза, научный директор французского Института здоровья и медицинских исследований. Однако в отдельно взятом сообществе его распространению способствуют именно близкие контакты между людьми.

Прекращение контактов позволяет замедлить темпы заражения. Именно этого пытаются добиться правительства многих стран, закрывая для посещения все возможные общественные места, кроме продовольственных магазинов и аптек, и призывая граждан оставаться дома.

"Пока нет доказательств сезонного характера COVID-19, - говорит Колизза. - Тут может играть свою роль и поведение людей".

Но, как она предупреждает, пока еще слишком рано судить, достаточно ли принимаемых мер для того, чтобы остановить вирус.

И если количество случаев COVID-19 в предстоящие месяцы действительно начнет снижаться, это может произойти по целому ряду причин: благодаря изоляции и закрытию городов, растущему иммунитету у населения, а может быть - и из-за сезонного характера заболевания, как можно предположить из результатов компьютерного моделирования профессора Альберта.

"Если время года действительно влияет, это может помешать нам увидеть реальное воздействие двух других причин, - предупреждает он. - В тех странах, где предприняты строгие ограничительные меры, меньше людей подвергается риску заразиться, но я не удивлюсь, если осенью и зимой нас накроет вторая волна заболевания".

Даже если COVID-19 имеет определенную сезонность, болезнь вряд ли полностью исчезнет за лето. Но наши нынешние попытки снизить количество случаев заражения могут оказаться очень полезными.

"Шаги, которые мы сейчас предпринимаем, чтобы остановить взрывное распространение вируса, дорого нам обходятся с экономической точки зрения, но они помогут оттеснить развитие пандемии в лето, - подчеркивает профессор Альберт. - Если у этого вируса действительно есть черты сезонности, это даст системам здравоохранения время, чтобы приготовиться к дальнейшей борьбе с ним".

Возможно, именно запаса времени сейчас так не хватает всему миру в его отчаянной борьбе с коронавирусом.

Читайте также: