Садржај
Зашто причамо о епидемији?
Увод
Епидемија кроз историју
Бактерије, вируси и протисти
Одговор домаћина на улазак бактерија и вируса
Епидемија и бројеви
Превентивне мере
Експоненцијални раст
Колективни имунитет
Поглед у податке
Уз помоћ рачунара
Опште стање здравља, отпорност огранизма и подложност инфекцији
Да закључимо
Евалуација
Утицај колективног имунитета¶
Раније смо научили шта је активни имунитет. Он се стиче у односу на одређен патоген након болести (природним путем) или вакцинацијом. Онај ко има активни имунитет је отпоран на поновно заражавање. У реалности та отпорност није увек стопроцентна, али поједностављено популацију можемо поделити на особе које су подложне зарази и особе које су стекле имунитет.
Ниво колективног имунитета представља проценат популације који је стекао имунитет. Ту убрајамо и оне који су још увек болесни јер се не могу додатно заразити.
Многи фактори могу да утичу на промену репродукционог броја \(R\), а посебно значајан је утицај колективног имунитета.
Замислимо сценарио да у неком граду имамо \(100\) новозаражених особа и да је зараза тек кренула да се шири. На слици 1 је тих \(100\) особа приказано зеленом бојом. Рачунамо да је у том тренутку занемарљиво мали проценат грађана стекао имунитет. Претпоставимо да је \(R_0=3\). То значи да ће у наредним данима оних \(100\) особа непосредно заразити нових \(300\) које су на слици 1 означене плавом бојом.
Сада замислимо да „вратимо филм уназад” са малом променом сценарија. У новом сценарију имамо \(10\%\) грађана са стеченим имунитетом. Можемо очекивати да ће од оних \(300\) из првог сценарија сразмерно \(10\%\) њих у новом сценарију бити имуни. Ти имуни су на слици 2 приказани белом бојом и има их \(30\). То значи да у другом сценарију истих почетних \(100\) заражених особа даље непосредно зарази \(270\) нових особа уместо \(300\). Тиме се и репродукциони број смањује на \(R=2{,}7\).
Закључујемо да ако је \(10\%\) популације стекло имунитет, то ће умањити репродукциони број за \(10\%\). У општем случају се \(\boldsymbol R\) умањује за проценат који је једнак нивоу колективног имунитета.
Акo очекујемо да се само нивоом колективног имунитета заустави раст епидемије онда је потребно да се репродукциони број спусти испод јединице. Тада кажемо да је постигнут имунитет крда или да је популација стекла колективни имунитет.
На пример, ако без посебних епидемиолошких мера имамо \(R_0=4\), за имунитет крда је потребан ниво колективног имунитета преко \(75\%\). У том случају би мање од \(25\%\) популације остало подложно зарази и репродукциони број \(R\) би се спустио испод \(25\%\) од \(R_0\), тј. било би \(R<1\).
То, на жалост, не значи да ће укупан број заражених да се заустави када се постигне праг колективног имунитета од \(75\%\). Ако је праг достигнут са великим тренутним бројем заражених, извесно ће се још доста људи заразити у периоду док број новозаражених опада.
Пошто се имунитет на одређени патоген стиче заражавањем или вакцинацијом, тако и ниво колективног имунитета може расти природним путем (заражавањем) или вакцинацијом.
Најгори сценарио је да се праг колективног имунитета достигне природно и брзо. Поред оптерећења за здравствени систем и последица које за собом оставља болест, треба имати у виду да би се у таквом таласу заразио значајан број људи и након достизања прага.
Најбољи сценарио је, наравно, да се праг колективног имунитета достигне уз помоћ вакцинације.
Још ово да кажемо. Достизање прага колективног имунитета би требало да значи да и ако се људи потпуно опусте по питању превентиве, епидемија ће и даље полако да опада. За нове болести се онда поставља питање да ли знамо колико је основни репродукциони број у условима када би сви били потпуно опуштени према превентивним мерама. Јер се ти услови још нису десили, људи се мање или више боје заразе и у некој мери се чувају што смањује репродукциони број. Због тога се процене о потребном прагу колективног имунитета могу доста разликовати за болести код којих праг колективног имунитета још увек нигде није достигнут на већој популацији.
Таласи епидемије¶
Када не бисмо примењивали никакве превентивне епидемиолошке мере и препустили само фактору колективног имунитета да управља брзином ширења епидемије, цела епидемија би прошла у једном великом таласу где се у близини врха таласа достиже праг колективног имунитета након чега епидемија улази у опадање. Могућ изглед епидемиолошког таласа је дат на слици 3.
Математичким моделима који описују такве криве ћемо се бавити у наредној лекцији.
Поред фактора природно стеченог колективног имунитета, у реалности са растом броја заражених долази до појачане примене епидемиолошких мера које прописују и препоручују надлежне институције, а примењују одговорне организације (угоститељи, превозници, генерално послодавци) и појединци. Додатан фактор је да се и већ препоручене и прописане мере озбиљније схватају како се епидемија разбуктава.
Те све факторе није једноставно обухватити епидемиолошким моделима, али основно правило је увек исто: комбинацијом свих мера и фактора који утичу на ширење епидемије треба постићи да репродукциони број падне испод један. Када се распламсан талас епидемије мора заустављати онда је потребно да репродукциони број \(R\) неко време буде значајније испод \(1\).
Такође у реалности епидемија обично има више таласа. Један од разлога је што се из таласа изађе уз помоћ многих превентивних мера, а то обично значи да се није дозволило распламсавање епидемије до прага колективног имунитета. По завршетку таласа превенција се ублажи, делом формалним попуштањем мера а делом као последица опуштања јер је број заражених опет мали. Међутим, докле год смо у ситуацији да ниво колективног имунитета није довољна баријера ширењу епидемије, остаје ризик од новог епидемиолошког таласа.
Облик епидемиолошког таласа одређује комбинација фактора који утичу на \(R\). Фактори који настају вољом људи (мере и понашање) се обично појачавају како се епидемија шири. А када се раст новозаражених заустави или крене да опада, ти фактори обично остају исти или се чак ублажују. Због тога су реалне епидемиолошке криве обично стрмије на узлазном делу, а затим су блаже у силазном делу. Та асиметричност може бити више или мање изражена.
Када је талас изразито висок тада је здравствени систем преоптерећен, а привредне активности ограничене. Онда се обично мере не попуштају док се талас не спусти до неког подношљивијег нивоа, а такође је и фактор колективног имунитета онда израженији и помаже бржем спуштању таласа. Због свега тога такав талас може бити мање асиметричан, барем у делу где достиже највеће вредности.
У облику епидемиолошког таласа увек постоји фактор колективног имунитета, без обзира да ли је преовлађујући. У периодима када остали фактори не мењају значајно ниво утицаја, фактор колективног имунитета може доминантно да утиче на облик таласа. У том случају таласи изгледају слично кривој са слике 3.
Додатан фактор који у реалности треба имати у виду јесте да епидемија има више жаришта и да је укупан број заражених збир са свих тих жаришта, а свако жариште има своју динамику. На пример, може се десити да је један већи град на почетку експоненцијалног раста, али да се на нивоу целе државе у збиру не примећује тај експоненцијални залет. Докле год се у датом граду епидемија значајно не распламса.
Поред територијално распоређених жаришта, могуће је да се зараза различито шири у различитим слојевима становништва што је још теже пратити.
Поред свега наведеног вирус мутира, па се могу појавити и сојеви вируса који се лакше преносе, тако да се различито шире различити сојеви вируса, што уводи додатну сложеност у праћење ширења епидемије.
Није лако прецизно сагледати збирни ефекат свих наведених фактора, али можемо рећи да таласи епидемије најчешће крећу од распламсавања у неким заједницама и неким слојевима становништва па се у збирним подацима експоненцијални залет не може увек приметити на време.
Провери да ли знаш.
Питање 1.¶
- 40%
- То је недовољно: са нивоом колективног имунитета од 40% репродукциони број би пао на 3
- 60%
- То је недовољно: колективног имунитета од 60% репродукциони број би пао на 2
- 80%
- Тачно, са нивоом колективног имунитета од 80% репродукциони број би пао на 1
- 90%
- То је више од довољног: са нивоом колективног имунитета од 90% репродукциони број би пао на 0,5
Q-40: Ако је основни репродукциони број \(R_0\) једнак 5 који је праг колективног имунитета.
Питање 2.¶
- Вакцинацијом
- Применом превентивних мера
- Природним путем, тј. заражавањем
- Ефинаснијим лечењем
Q-41: Како се све може подићи ниво колективног имунитета (означи више одговора)?
Питање 3.¶
- Превентивних мера које људи предузимају
- Шта ће се десити ако превентивне мере изостану или не буду довољне?
- Вакцинација
- Вакцинација јесте најбољи начин стицања колективног имунитета, али шта ће се десити ако нема вакцинације?
- Природно постизање колективног инитета
- Не значи да је то најбољи начин да се заустави талас епидемије, али ако све друго изостане то ће се десити
Q-42: Који фактор ће утицати да талас епидемије пређе у опадање и када сви други фактори изостану?