Zima pogorszy pandemię. Oto, co musisz wiedzieć.

Franziska Barczyk

Gdy zbliżamy się do jesieni na półkuli północnej, a covid-19 wciąż szaleje w Stanach Zjednoczonych i wielu innych częściach świata, dwa punkty danych stanowią powód do dodatkowego niepokoju.

Jednym z nich jest to, że grypa sezonowa – wirusowa infekcja dróg oddechowych, taka jak Covid-19 – jest znacznie bardziej aktywna zimą. W zeszłym roku w USA było 40 razy więcej przypadków grypy w jesień i zima miesięcy jak w poprzednia wiosna i lato . Historycznie rzecz biorąc, w tych chłodniejszych miesiącach obserwuje się dziesiątki razy więcej infekcji grypą sezonową w regionach o klimacie umiarkowanym. (W regionach tropikalnych grypa ma tendencję do osiągania szczytu w porze deszczowej, choć nie tak silnie.)

Po drugie, liczba ofiar śmiertelnych epidemii grypy w 1918 r. – jedynej pandemii, która do tej pory zabiła więcej Amerykanów niż ta, i jedna z najbardziej śmiertelnych w historii świata – była pięć razy wyższa w USA późną jesienią i zimą jak latem.

Urzędnicy w Nowym Jorku nosili maski podczas pandemii grypy w 1918 roku.

ARCHIWUM KRAJOWE

Jeśli pandemia krukowica będzie postępować zgodnie z tymi wzorcami i wybuchnie, gdy wejdziemy w zimę, wynik może z łatwością przekroczyć 300 000 dodatkowych zgonów w USA, oprócz ponad 200 000 dotychczasowych, ostrożnie zakładając (na podstawie wybuchu w 1918 r.) czterokrotność wskaźnika chowu -19 zgonów, które widzieliśmy tego lata.

Jak bardzo jest to prawdopodobne? Po prostu nie mamy jeszcze dowodów na ten wirus, mówi Michael Osterholm, dyrektor Centrum Badań i Polityki Chorób Zakaźnych na Uniwersytecie Minnesota. Osterholm zauważa, że ​​niektóre kluczowe zmienne są sprzeczne z naukową analizą i przewidywaniami. Trudno jest obliczyć, czy zmieni się polityka rządu, czy opinia publiczna będzie przestrzegać wytycznych, kiedy szczepionka może stać się dostępna lub jak skuteczna i dobrze przyjęta będzie, jeśli tak się stanie.

Niemniej jednak naukowcy tworzą obraz tego, jak pandemia prawdopodobnie rozegra się tej zimy. Opierają się na badaniach laboratoryjnych i szybko rosnącym zbiorze danych epidemiologicznych. W szczególności teraz lepiej rozumieją, w jaki sposób niższe temperatury i wilgotność wpływają na wirusa oraz jak różne warunki w pomieszczeniach wpływają na jego przenoszenie.

Wyniki nie są zachęcające. Wygląda na to, że wszystkie czynniki, które kojarzymy z chłodniejszą pogodą, potencjalnie przyspieszą przenoszenie wirusa, mówi Richard Neher, biolog obliczeniowy z Uniwersytetu w Bazylei w Szwajcarii, który opracowuje symulacje rozprzestrzeniania się koronawirusa w pomieszczeniu.

Lepszą wiadomością jest to, że badania ujawniają również kroki, które ludzie i instytucje mogą podjąć, aby ograniczyć transmisję w chłodniejsze dni. Ale czy wystarczająco dużo ludzi podejmie te kroki – i czy to wystarczy, aby odeprzeć drugą falę – jest dalekie od pewności.

Co dzieje się z wirusem zimą?

W rzeczywistości nie jest typowe, że nowy wirus układu oddechowego, który staje się pandemią, ma śmiertelną drugą falę zimą. Wszystkie 10 pandemie oddechowe ostatnich 250 lat miała drugą falę sześć miesięcy po pierwszej, ale tylko w trzech z tych przypadków pojawiła się ona zimą. Jednym z tych wyjątków była grypa z 1918 roku.

Czy covid-19 może okazać się kolejnym? Trudno powiedzieć. Naukowcy mieli nadzieję, że w miarę upływu miesięcy widoczne będą jakiekolwiek wzorce związane z pogodą w jego rozprzestrzenianiu się. Była wczesna zima, kiedy choroba wybuchła w Chinach pod koniec 2019 r., więc teraz dostępne są szczegółowe dane na temat tego, jak wirus zachowuje się przez trzy pory roku, zarówno w klimacie umiarkowanym, jak i tropikalnym, a także przez całe lato na półkuli północnej i kompletna zima na półkuli południowej.

Nie pojawiły się takie wzorce. Infekcja rozprzestrzeniła się dziko w niektórych częściach północnych Włoch w marcu, kiedy temperatury były już w latach 70. Fahrenheita (niskie do połowy 20. Celsjusza); osiągnęło szczyt w niektórych amerykańskich miastach, takich jak Boston, gdy temperatury były w latach 40. (poniżej 10 °C), a w innych, takich jak Houston, gdy były one w latach 90. (powyżej 32 °C). Afryka Południowa i Australia należały do ​​krajów półkuli południowej, które doświadczyły gwałtownych wzrostów podczas zim, podczas gdy Stany Zjednoczone należały do ​​krajów północnych, w których panowały wzrosty w okresie letnim. I chociaż istnieje ogólna zgoda naukowa, że klimaty tropikalne mają tendencję do łagodzenia rozprzestrzenianie się wirusa, wiele narodów w regionach tropikalnych, w tym w Indiach i Brazylii, miało poważne epidemie.

Pomogłoby, gdyby nauka miała solidną, udowodnioną wiedzę na temat tego, dlaczego tak zwana grypa sezonowa jest, no cóż, sezonowa. Ale tak nie jest. Linsey Marr, badacz inżynierii środowiska z Virginia Tech, który bada transmisję wirusów, zauważa, że ​​wirusy grypy mają tendencję do najsilniejszego atakowania w okresie zimowym dopiero wtedy, gdy stają się endemiczne – to znaczy krążą rok po roku. Sugeruje to, że sezonowość może mieć coś wspólnego z nagromadzeniem się tymczasowej odporności większości populacji na przynajmniej niektóre szczepy grypy. Po prostu nie widać tej sezonowości wśród nowych wirusów, mówi.

Nawet jeśli covid-19 okaże się wykazywać pewną sezonowość w pierwszym roku, inne czynniki będą odgrywać znacznie większą rolę w jego rozprzestrzenianiu się – a mianowicie, czy ludzie dystansują się społecznie, noszą maski i unikają gromadzenia się w pomieszczeniach. Nieprzestrzeganie tych praktyk może wyjaśniać, dlaczego wskaźniki infekcji Covid-19 gwałtownie wzrosły w większości Stanów Zjednoczonych podczas ciepłej letniej pogody, kiedy ludzie spodziewali się, że choroba umrze. Nie oznacza to, że ten wirus nie ma pewnej wrażliwości na pogodę, mówi Benjamin Zaitchik, klimatolog z Johns Hopkins University badający obecnie wzorce przenoszenia koronawirusa. Może się zdarzyć, że efektu nie da się wykryć na tle polityki i zachowania.

Jakakolwiek sezonowość w Covid-19 może jednak przyczynić się do zimowego wzrostu. A to mogłoby siać spustoszenie, ponieważ prawie na pewno zbiegłoby się to z sezonem grypowym. Jedno z badań w Journal of the American Medical Association wykazało, że jedna piąta pacjentów z Covid-19 miała druga choroba układu oddechowego . Nic dziwnego, że przeciętnie chorowali.

Jeszcze większym niebezpieczeństwem, mówi Zaitchik, jest po prostu łączna liczba przypadków covid-19 i grypy sezonowej. Mówi, że to kwestia zdolności do opieki zdrowotnej i zarządzania przypadkami. Nie tylko sama liczba przypadków będzie problemem dla szpitali, ale lekarze będą mieli więcej problemów z odgadnięciem, którą infekcję leczą, gdy pacjent wejdzie po raz pierwszy.

Dobrą wiadomością jest to, że sezon grypowy na półkuli południowej, od maja do września, był szokująco łagodny , prawie nie istnieje w wielu krajach. Prawdopodobnym wyjaśnieniem jest to, że maski i dystans społeczny w celu ochrony przed kowbojem również w dużej mierze zapobiegały grypie. To dobrze wróży półkuli północnej, jeśli ludzie nadal będą podejmować takie środki ostrożności.

Jednak nawet w łagodnym roku grypowym, tylko niewielki zimowy wzrost w przypadku covid-19 może mieć ogromny wpływ, mówi Jose-Luis Jimenez, chemik środowiskowy z University of Colorado. Najważniejszą miarą tego, czy daną chorobę zakaźną można opanować, jest tak zwana liczba reprodukcyjna R, która wskazuje, ile średnio osób zostanie zarażonych przez każdą zarażoną osobę. Gdy R jest mniejsze niż 1, choroba zwalnia; gdy jest większy niż 1, rozprzestrzenianie się nadal przyspiesza.

Jeśli R Covid-19 oscyluje na poziomie 1 lub tuż poniżej, zmierzając w zimę, nawet niewielki sezonowy wzrost może go zepchnąć. Tylko dodatkowe 10% transmisji w sytuacji pod kontrolą może spowodować, że wszystko wymknie się spod kontroli, mówi Jimenez.

Zimowy wzrost transmisji prawdopodobnie będzie znacznie większy niż 10%, mówi Jimenez, z powodu jednego czynnika, co do którego praktycznie wszyscy eksperci są zgodni: w większości części kraju ludzie będą spędzać więcej czasu w pomieszczeniach, gdzie przenoszony jest koronawirus. znacznie wydajniej. (W najcieplejszych częściach kraju, takich jak Floryda i Teksas, możliwe jest, że chłodniejsza pogoda zachęci niektórych ludzi do spędzenia mniej czas w pomieszczeniu.)

Badanie przeprowadzone przez naukowców z Japonii, oparte na śledzeniu kontaktów, wykazało, że osoby zakażone: 19 razy bardziej prawdopodobne przenosić infekcję, gdy byli w pomieszczeniu, niż na zewnątrz. Baza danych skompilowana przez London School of Hygiene and Tropical Medicine obejmująca około 1500 tak zwanych zdarzeń superrozprzestrzeniania – w których jedna zarażona osoba zaraża jednocześnie kilka innych osób w tym samym miejscu – wskazuje, że tylko trzy miały miejsce na zewnątrz. .

Zajęcia na świeżym powietrzu, takie jak ta klasa spin, nie będą możliwe tej zimy w wielu częściach kraju.

ZDJĘCIE AP/STEVEN SENNE

W rzeczywistości większość wirusów oddechowych łatwiej przenosi się w pomieszczeniach. Najbardziej prawdopodobnym winowajcą jest duży spadek wilgotności względnej — ilość wody w danej objętości powietrza w porównaniu z maksymalną, jaką może utrzymać w tej temperaturze — gdy już suche i zimne powietrze z zewnątrz dostaje się do domu i jest ogrzewane. Wzrost temperatury w pomieszczeniu zwiększa ilość wody, jaką powietrze może zatrzymać, ale poziom wilgoci pozostaje stały, obniżając wilgotność względną. Marsz metabadanie epidemiologiczne od badaczy z Yale i Szwajcarii , w połączeniu z prace laboratoryjne na myszach w Yale sugeruje, że suche powietrze w pomieszczeniach pomaga chronić wirusa grypy, a jednocześnie osłabia zdolność układu odpornościowego do zwalczania go, gdy po raz pierwszy zaatakuje go w nosie lub w innych miejscach dróg oddechowych.

Badania epidemiologiczne przeprowadzone przez MIT, Harvard, Virginia Tech i University of Connecticut sugerują, że koronawirus jest również bardziej zakaźny przy niskiej wilgotności względnej — wszystko poniżej 40% pomoże wirusowi się rozwijać. To zła wiadomość dla większości Stanów Zjednoczonych, gdzie wilgotność względna zwykle spada do 15% w najzimniejsze dni, w porównaniu z typową wilgotnością względną w pomieszczeniach od 50% do 70% latem.

Przygotowania do podjęcia

Jedna z największych zmian w naszym rozumieniu koronawirusa dotyczy sposobu jego przenoszenia. Na początku uważano, że wędruje w kropelkach wilgoci z czyjegoś nosa lub ust, które stosunkowo szybko spadają na ziemię. Teraz jest coraz bardziej jasne, że małe cząsteczki przenoszące wirusa mogą pozostawać w powietrzu, prawdopodobnie przez wiele godzin, co oznacza, że ​​mogą gromadzić się w pomieszczeniu, dopóki ktoś ich nie wdycha. Nie wystarczy po prostu unikać stania zbyt blisko zakażonej, niezamaskowanej osoby w pomieszczeniu. Ludzie mogą zostać zarażeni przez kogoś, kto stoi 20 lub więcej stóp dalej, nawet jeśli noszą maskę – i nawet jeśli zarażona osoba opuściła pomieszczenie. Dzieje się tak, ponieważ wirus może podróżować dalej i utrzymywać się przez dłuższy czas, narastając w przestrzeni.

Koronawirus robi to bardziej niż większość wirusów układu oddechowego – dlatego wielu urzędników zdrowia publicznego powoli podkreślało transmisję drogą powietrzną jako główną drogę infekcji Covid-19. Nawet Światowa Organizacja Zdrowia bagatelizowała ryzyko dopiero w lipcu , a Centrum Kontroli Chorób w końcu opublikowało aktualizację dotyczącą transmisji drogą powietrzną na swojej stronie internetowej tylko w tym tygodniu , po opublikowaniu, a następnie pospiesznym usunięciu wersji w zeszłym miesiącu.

Niska wilgotność zwiększa ryzyko, mówi Neher: Myślę, że jednym z głównych powodów sezonowego wzrostu tego wirusa jest to, że woda w kropelkach szybko wyparuje w suchym powietrzu w pomieszczeniu, pozostawiając wirusa w maleńkich jądrach, które może spędzać więcej czasu na lataniu.

Mimo to wielu naukowców wątpi, że nawilżacze powietrza pomogą. Aby uzyskać znaczącą różnicę, musisz dodać do pokoju nawet pięć kilogramów wody na godzinę, mówi Jimenez. Potrzebujesz wielu nawilżaczy i często je uzupełniasz.

Oczyszczacze powietrza z odpowiednimi filtrami mogą zapewnić pewną ochronę w pomieszczeniach.

GETTY

Eksperci twierdzą, że lepszym sposobem na zmniejszenie ryzyka przeniesienia wirusa w pomieszczeniach jest zwiększenie cyrkulacji powietrza, co może rozproszyć smugi powietrza skażonego wirusem od zakażonej osoby i zmniejszyć gromadzenie się wirusa w pomieszczeniu.

Ale nie cały obieg powietrza jest równy, ostrzega Robert Bean, inżynier HVAC (ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja). Istnieje kilka udokumentowanych przypadków wentylatorów lub klimatyzatorów wypychających zanieczyszczone powietrze w kierunku osób, które następnie zostały zakażone. Co więcej, koronawirus może z łatwością przetrwać jazdę przez systemy ogrzewania i klimatyzacji znajdujące się w większości domów.

Co powinienem zrobić?

• Czy powinienem kupić oczyszczacz powietrza do mojego domu? Czytałem, że wirus jest za mały, aby takie filtry mogły pomóc.

  Jeśli nie masz jeszcze skutecznych filtrów w swoich systemach ogrzewania i klimatyzacji, to prawdopodobnie dobry pomysł. Zdobądź filtr HEPA lub filtr z oceną MERV 12 lub 13. Chociaż nagi wirus przedostanie się przez te filtry, wirusy zazwyczaj znajdują się w kropelkach wody, które zostaną złapane.

• Rozumiem, że wirus rozwija się w niskiej wilgotności. Czy powinienem kupić nawilżacz pokojowy do mojego domu?

  Prawdopodobnie nie warto. Aby był skuteczny, musiałby dodać do pięciu kilogramów wody na godzinę w typowym pomieszczeniu w domu. To wykracza poza możliwości większości nawilżaczy pokojowych. Dodatkowo dodatkowa wilgoć może prowadzić do problemów z oddychaniem i pleśni.

• Nasze biuro recyrkuluje i filtruje powietrze. Czy powinniśmy nadal nosić maski?

  Tak! Cyrkulacja i filtracja powietrza nie zapewnią zbytniej ochrony przed przenoszeniem balistycznym — wyrzucaniem kropel przez zarażoną osobę, która nie nosi maski, która kaszle, kicha lub głośno mówi.

• Jak zły będzie sezon grypowy w tym roku?

  Jest w dużej mierze nieznany. W Stanach Zjednoczonych nie odnotowano wzrostu zachorowań na grypę, ale jest zbyt wcześnie, aby oczekiwać takiego wzrostu. Niewiele jest wglądu w prawdopodobną skuteczność szczepionki przeciw grypie w tym roku w porównaniu z innymi latami. Dobrą wiadomością jest to, że sezon grypowy na półkuli południowej (od maja do września) prawie nie istniał w wielu krajach. Te same środki ostrożności, które zapobiegają covid-19 – takie jak noszenie maski i dystans społeczny – są również skuteczne przeciwko grypie.

Pomocne może być doprowadzenie większej ilości powietrza z zewnątrz. Domy różnią się znacznie ilością powietrza, które do nich wpada, mówi Bean, czy to przez nieszczelności, czy przez kanały zaprojektowane do mieszania powietrza z zewnątrz do systemu HVAC. Ale chociaż niektóre nowoczesne budynki pozwalają dostosować mieszankę powietrza zewnętrznego nawet do 100%, bardziej typowy maksymalny poziom wynosi 20% lub mniej, a Osterholm z University of Minnesota twierdzi, że niewiele pomoże, jeśli w środku jest zarażona osoba. Bez większych wymian powietrza można zaobserwować wzrost stężenia wirusa z minuty na minutę, mówi. Najprostszym rozwiązaniem jest otwieranie okien, ale w chłodne dni może to nie być praktyczne, a w wielu budynkach biurowych i szkolnych jest to niewykonalne.

Co więcej, powietrze musi być nie tylko cyrkulowane, ale także odpowiednio filtrowane. Większość filtrów HVAC nie jest skuteczna w blokowaniu wirusów unoszących się w powietrzu: potrzebujesz filtra z oceną HEPA lub oceną MERV co najmniej 11, a najlepiej 13 lub wyższą, mówi Marr, badacz Virginia Tech.

W przypadku budynków, które nie mają centralnego systemu HVAC z dobrym filtrem i silnym przepływem powietrza w całej przestrzeni, przenośny oczyszczacz powietrza HEPA zdolny do recyrkulacji całego powietrza w średniej wielkości pomieszczeniu co najmniej dwa razy na godzinę może być dostępny przez kilkaset dolarów, mówi Jimenez, i może to znacznie przyczynić się do zmniejszenia poziomu wirusa w powietrzu.

Ale filtry jakiegokolwiek rodzaju raczej nie zrobią wielkiego wgniecenia podczas zimowej fali, mówi Neher. Jak mówi, modernizacja każdego miejsca, w którym mieszkamy i pracujemy w tej skali czasowej, będzie logistycznie trudne. Tymczasem cyrkulacja powietrza i filtracja nie zapewnią zbytniej ochrony przed przenoszeniem balistycznym — wyrzucaniem kropel przez kogoś, kto kaszle, kicha lub głośno mówi. Te kropelki mogą strzelać bezpośrednio do każdego w promieniu kilku stóp, dlatego maski i dystans społeczny pozostaną ważne.

Czego oczekiwać

Więc jak będzie źle? Naukowcom brakuje jednego kluczowego elementu układanki, aby przewidzieć, jak łatwo będzie rozprzestrzeniać się Covid-19, gdy zima wypędzi więcej ludzi do pomieszczeń: ile wirusa potrzeba, aby zachorować.

Wirusolodzy definiują dawkę zakaźną jako liczbę cząsteczek wirusa, które należy wdychać, aby mieć 50% szans na zarażenie. Znajomość wirusów grypy, wraz z badaniem koronawirusa przeprowadzonym przez japońskich naukowców, który opierał się na badaniach na zwierzętach i analizie zdarzenia rozprzestrzeniającego się w budynku w Chinach, sugeruje, że dawka zakaźna dla koronawirusa może wynosić około 300 wdychanych cząstek . (Badanie nie określiło, w jakim okresie). Ta liczba musi jednak zostać zweryfikowana, a nawet wtedy prawdopodobnie będzie się różnić w zależności od osoby.

Dopóki te liczby nie zostaną lepiej zrozumiane, oszacowanie prawdopodobieństwa transmisji w różnych sytuacjach w pomieszczeniach będzie niezwykle trudne. A nawet wtedy będą zależeć od takich rzeczy, jak położenie ludzi w stosunku do przepływu powietrza. Przepływ powietrza w pomieszczeniu to kostka Rubika, mówi Bean. Dodaje, że jedynym sposobem na upewnienie się, co robi powietrze, jest zapalenie pióra dymnego i obserwacja szlaku. Zdecydowanie zaleca robienie tego w salach lekcyjnych, biurach, restauracjach i innych miejscach, w których będzie się mieszać wiele osób.

W końcu, mówi Bean, lepsza znajomość wirusa i jego zakaźnej dawki pozwoli ekspertom HVAC i inżynierom środowiskowym modyfikować przestrzenie. Na razie jednak jest to w dużej mierze zgadywanie, a to nie wróży dobrze tej zimy. Nikt jeszcze nie zestawia wszystkich formuł, mówi. Możesz zmniejszyć ryzyko, używając filtrów powietrza tam, gdzie są one dostępne, znajdując sposoby na doprowadzenie większej ilości powietrza z zewnątrz i po prostu nie spędzając czasu w ciasnych przestrzeniach z osobami, które mogą być zakaźne — czyli prawie z każdym poza twoim gospodarstwo domowe. Ale biorąc pod uwagę, jak wiele osób było gotowych lekceważyć wytyczne dotyczące zdrowia w Stanach Zjednoczonych i wielu innych krajach, wielka zimowa fala może być nieunikniona.

ukryć