Epidemiologia poate determina care boli se răspândesc
Uneori o boală se răspândește ca un foc sălbatic. Unii nu. Unele boli doar mor. Cum ne dăm seama care dintre bolile se vor răspândi și care nu o vor face?
Ei bine, există un termen pentru acest lucru, R0, pronunțat R "Naught". Imaginați-vă o clasă de elevii de clasa întâi. Unul ajunge la școală bolnav.
Boala acestui copil bolnav infectează un alt copil. Al doilea copil ar putea infecta un copil; al treilea copil ar putea infecta un altul.
Un lanț de infecții ar putea răspândi boala în întreaga clasă.
În epidemiologie, aceasta este ceea ce numim o boală cu un R0 de 1. Fiecare caz duce la un caz nou.
Definiție
R0 este numărul de bază de reproducere. Descrie câte copii se îmbolnăvesc atunci când un copil bolnav intră în sala de clasă (populația) și toți copiii se pot îmbolnăvi (sunt sensibili). Depinde atât de boala în sine, cât și de interacțiunile copiilor.
Când R0 sunt mai mari de 1, mai mulți copii sunt infectați. Un R0 ridicat nu este o boală mai periculoasă. O răceală poate avea un R0 ridicat; o boală rară dar mortală poate avea o valoare scăzută, mai mică de 1.
Acum, înapoi la sala de clasă.
R0 <1
Imaginați-vă că, în medie, nu fiecare copil a infectat un alt copil. Primul copil infectează o secundă; a doua, o treime. Cu toate acestea, poate al treilea nu infectează nici unul.
Boala s-ar opri să se răspândească.
Asta se întâmplă atunci când R0 este mai mic de 1.
Copii s-ar putea să se îmbolnăvească la început, dar boala se va stinge.
R0> 1
Să ne întoarcem la primul copil, imaginați-vă acum că acest copil infectează 2, acei doi copii infectează 2 (4 împreună). În total, 7 ar fi infectate. Ultimele 4 pot infecta câte 2 fiecare, conducând la 15 total infecții. Foarte curând, ar fi mulți copii bolnavi.
Asta se întâmplă când R0 este 2 și niciun copil bolnav este ținut acasă.
Susceptibil
În viața reală, nu toată lumea este capabilă să prindă bug-ul. Unii copii pot fi vaccinați. Unii se îmbolnăvesc și nu se pot îmbolnăvi de două ori în același timp. Unii copii se vor îmbolnăvi, vor fi recuperați și vor fi imuni. Spunem că nu toți sunt "sensibili".
În focarele în curs de desfășurare, "rata efectivă de reproducere" (R) explică răspândirea bolii. Acesta este numărul de copii care se îmbolnăvesc într-o clasă care are un amestec de copii care nu se pot îmbolnăvi și copii care pot. (R crește cu proporția susceptibilă, R = R0x, unde x este fracțiunea sensibilă)
Numărul susceptibil se va modifica în timpul unui focar, deoarece mai mulți copii se îmbolnăvesc și se recuperează sau sunt vaccinați. Amestecarea copiilor bolnavi, imuni și recuperați nu poate fi, de asemenea, uniformă.
Imunitatea turmelor
Dacă primul copil a intrat într-o cameră plină de copii care erau imuni, boala nu s-ar fi răspândit. Dacă aproape fiecare copil era bolnav deja și era imun, boala nu s-ar fi răspândit. Dacă 8 din 10 copii au fost vaccinați, boala probabil nu s-ar răspândi. Copilul bolnav ar putea să nu interacționeze cu cei 2 din 10 copii care se pot îmbolnăvi.
Noi numim această imunitate. Adică, imunitatea unor copii îi protejează pe alți copii non-imuni de a se îmbolnăvi.
Este o fracțiune de copii care sunt imuni, astfel încât fiecare copil primește doar un copil bolnav (în medie). Dacă un copil era mai imun, boala nu s-ar fi răspândit.
Dacă R0 este mare, imunitatea la șeptel protejează numai dacă mulți sunt imunici. (Prag de imunitate a efectivului = 1 - 1 / R0) Cu cât este mai mare R0, cu atât mai mulți copii trebuie vaccinați.
Super-distribuitoare
Unii copii răspândesc mai multe boli decât alții - ca un profesor bolnav care lucrează cu fiecare copil. Focurile pot fi mai complicate decât R0.
Exemple de viață reală
Una dintre cele mai infecțioase boli este rujeola cu R0 între 12-18 ani. Înainte de vaccinarea împotriva rujeolei, un copil ar putea infecta 15 copii într-o clasă.
Cei 15 colegi de clasă ar putea infecta fiecare 15 colegi de școală. Păsările se răspândesc repede. Pentru a evita răspândirea rujeolei, trebuie să se vaccineze 83-95%.
Calculăm R0 observând cât de repede se răspândește boala. Ebola lui n0 este probabil 1,34, 1,86 sau 1,6-2,0. Variola a fost eradicată cu un R0 de 3,5-6 care necesită 8 din 10 pentru a fi imun. Pertussis (tuse convulsivă) are un R0 ridicat: 15-17 . Tuberculoza netratată "R0 = 10, în timp ce R0 al gripei este de obicei mai mică de 2.
De asemenea, putem estima R0 din contacte. Într-o sală de clasă, persoanele de contact ar putea fi copii care se joacă blocuri și strănută pe mâini, răspândind infecții. Valoarea R0 depinde de acest contact. Depinde de cât durează boala, de câte contacte are un copil atunci când este bolnav, cât de des se răspândește o boală în timpul fiecărui contact.