Факторы влияющие на распространение гриппа

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Декабря 2010 в 16:53, курсовая работа

Целью работы является изучение заболевания гриппом в популяции человека.

В связи поставленной целью в задачи работы входило:

1. Изучения истории возникновения гриппа;

2. Изучения структуры и свойств гриппа;

3. Изучение различных вирусов гриппа;

4. Изучение процесса заражения гриппом;

5. Изучение симптом и диагностики гриппа;

6. Рассмотрение эпидемиологии гриппа;

7.Изучение факторов, влияющих на распространение гриппа;
8.Разработка имитационной модели заболевания гриппом в популяции человека в связи с развитием транспортных коммуникаций.

Введение 3
1.1. История возникновения гриппа 5
1.2. Понятия, структура и свойства гриппа 6
1.3. Вирусы гриппа 9
1.3. Антигенная изменчивость 13
1.4. Как происходит заражение 14
1.5. Симптомы и диагностика гриппа 19
1.6. Эпидемиология гриппа 21
1.7. Факторы, влияющие на распространение гриппа 26
Глава 2. Имитационная модель 32
Заключение 35
Выводы 38
Список литературы 39

Курсовая.doc

Передача инфекции осуществляется воздушно-капельным путем. Вирус со слизистых дыхательных путей при дыхании, чихании, кашле, разговоре выделяется в огромной концентрации и может находиться во взвешенном состоянии несколько минут. Также существует вероятность передачи инфекции через предметы обихода, соски, игрушки, белье, посуду.

На рисунке 7 и 8 представлена информация о заболеваемости гриппа и ОРВИ населения РФ на 18.12.2006 г. и на 28.10.2007 год.

Рис. 7. Заболеваемость гриппа и ОРВИ в РФ на состояние 18.12.2006 г. - нет данных, - относительно стабильные уровни заболеваемости, - рост заболеваемости, - эпидемия, продолжающийся рост заболеваемости, - эпидемия, заболеваемость идет на спад, - снижение заболеваемости (Бугаев В., 2006).

Рис. 8. Заболеваемость гриппа и ОРВИ в РФ на состояние 28.10.2007 г. - нет данных, - относительно стабильные уровни заболеваемости, - рост заболеваемости, - эпидемия, продолжающийся рост заболеваемости, - эпидемия, заболеваемость идет на спад, - снижение заболеваемости (Бугаев В., 2007).

Американским ученым удалось экспериментально подтвердить лучшую выживаемость вируса гриппа при низкой температуре и влажности. Вирус передавался только по воздуху, температуру и влажность которого меняли в широком диапазоне. Оказалось, что при комнатной температуре максимальная эффективность передачи вируса наблюдается при двух значениях относительной влажности - при 20-35% и при 65%. При 50% передача вируса существенно ниже, а при влажности выше 80% она прекращается вовсе. Объясняется это явление тем, что капли с вирусом при такой влажности в воздухе не удерживаются и оседают на поверхности (PLoS Pathogens).

Грипп - это заболевание, возникающее сезонно. В Северном полушарии максимум заболеваемости гриппом приходится на зимние месяцы. В Южном полушарии, наоборот, пик заболеваемости регистрируется в летний период. В тропиках не отмечается какой-либо сезонности - вспышки гриппа появляются круглогодично, чаще всего при смене погоды. Вирус гриппа наиболее устойчив при низких температурах - он может сохранятся при температуре 4°С в течение 2-3 недель; прогревание при температуре 50-60°С вызывает инактивацию вируса в течение нескольких минут, действие дезинфицирующих растворов - мгновенно.

Вирусы гриппа типа А могут инфицировать несколько видов животных, включая птиц, свиней, лошадей, тюленей и китов. Вирусы гриппа, которые инфицируют птиц, называют "вирусами птичьего гриппа". Вирус птичьего гриппа обычно не передается человеку напрямую от птиц и не циркулирует среди людей, однако известны случаи заболевания и даже гибели среди людей во время вспышек 1997-1999 и 2003-2004 года. По-видимому, человек является конечным звеном в передаче вируса птичьего гриппа, т.к. до сих пор не зафиксировано случаев передачи этого вируса от человека человеку.

Изучение родословных вирусов гриппа в различных видах птиц показало, что вирусы гриппа птиц в Евразии и Америке эволюционировали независимо. Таким образом, миграция между этими двумя континентами (широтная миграция) практически не играет роли в трансмиссии вируса гриппа, в то время как птицы, мигрирующие по долготе, по-видимому, вносят решающий вклад в продолжающийся процесс эволюции вируса гриппа (Webster RG. Influenza: An Emerging Disease, Emerging Infectious Diseases 1998; 4(3):436-441).

Существует четыре основных пути миграции птиц, перелетающих на значительные расстояния, в особенности ржанок, пересекающих территорию России (указаны с запада на восток):

Восточноафриканский- Евразийский
Центральноазиатский-Индийский
Восточноазиатский- Австралийский
Западнотихоокеанский.

Из этих данных можно сделать выводы о распространении птичьего гриппа.

В случае обнаружения подозрений на зараженность птичьим гриппом птицехозяйство закрывается на карантин с запрещением ввоза-вывоза птицы и яиц за его пределы. В случае подтверждения подозрений предприятия обязаны принимать меры по ликвидации болезни - зараженную птицу умертвляют бескровным способ с последующим сожжением тушек, перьев, яиц, помета, а также всех средств, с которыми больная птица могла быть в контакте.

Выявляется четкая зависимость уровня заболеваемости городского населения от численности населения города. Наибольшая эпидемическая заболеваемость ОРЗ отмечена в городах с численностью населения 1 млн. и больше - 29,7%, в городах с населением от 500 тыс. до 1 млн. - 24,1%, а в городах с населением меньше 500 тыс. - 22,1%. Также закономерно уменьшается в соответствующих группах городов и эпидемическая заболеваемость гриппом : 11,3% ; 10,9% и 9,7 % соответственно.

Выделяются несколько групп людей наиболее подверженные заболеванию:
дети (особенно раннего возраста);
пожилые люди (старше 60 лет);
больные хроническими тяжелыми заболеваниями сердца (пороки сердца , ишемическая болезнь сердца , тяжелая артериальная гипертония ) и легких ( бронхиальная астма , хронический бронхит , эмфизема легких);
учителя, медицинские, транспортные работники и сфера обслуживания;
организованные коллективы - воинские части, например. Люди живут в очень тесном контакте, один заболевший всех подкосит непременно;
спортсмены - не потому, что в коллективе, а потому, что организм их ослаблен тренировками.

Грипп В - преимущественно детская инфекция. Доля детей до 14 лет среди всех переболевших в эпидемии гриппа В составляет около 60-65 %, а заболеваемость их по интенсивным показателям превосходит таковую взрослых в 3-4 раза. В отдельные годы эпидемические подъемы заболеваемости гриппом В регистрируются только среди детей.

Путешествие самолетами способствует распространению эпидемий. Об этом заявили американские медики, изучив особенности распространения вируса гриппа.

По их данным, резкое сокращение воздушного движения после терактов 11 сентября задержало начало сезона гриппа 2001-2002 годов. Между тем во Франции, где не были введены ограничения на полеты, никакой задержки в распространении эпидемии гриппа в сезон 2001-2002 годов не наблюдалось.

Исследователи изучили данные американского министерства транспорта и Центров по контролю и предотвращению заболеваний за период с 1996 по 2005 годы. Как удалось установить, пик смертельных исходов при заболевании гриппом в США приходится обычно на 17 февраля. Однако в 2002 году, после снижения интенсивности пассажирских авиаперелетов, он был отсрочен на две недели, до 2 марта. В последующие годы пик заболеваний гриппом вновь переместился к середине февраля.

Наибольшую роль в трансграничном распространении гриппа играет транспорт, осуществляющий перевозки людей на очень большие расстояния. Это, во-первых, воздушный транспорт, водный и железнодорожный транспорт. Авиаперевозки и водный транспорт играют определяющую роль в переносе вируса гриппа между континентами и странами. Железнодорожный транспорт также вносит значительный вклад в перенос вируса гриппа между странами, но основная роль в переносе вируса гриппа ему принадлежит при переносе вируса гриппа внутри страны и между ее отдельными территориями. Это этап большого и среднего переноса вируса гриппа с помощью транспорта.

Вирус гриппа попавший с тем или иным видом транспорта на материк, страну или регион страны включается в цепь распространения, в том числе и малого распространения при помощи транспорта, внутри определенного населенного пункта. Занесенный вирус гриппа формирует очаг в данном регионе, который и обеспечивает заражение все большего и большего количества людей, превращая их в зараженных переносчиков которые, также начинают заражать других людей (рис. 9).

В малом распространении вируса гриппа в регионе или определенном пункте, важнейшую роль играет общественный транспорт, осуществляющий ежедневные перевозки огромного количества людей. В общественном транспорте, особенно в часы пик, наблюдается высокая концентрации людей, люди за частую находятся очень близко друг от друга, что обеспечивает высокую распространяемость вируса гриппа.

Несколько меньшую роль в распространении вируса гриппа, играет личный транспорт людей. Люди, передвигающиеся по городу на личном транспорте являются источником заражения в первую очередь для членов своей семьи, здесь имеет место быть и контагиозная передача, при контакте с различными частями автотранспортного средства. Но в распространении самого вируса в нутрии населенного пункта личный транспорт играет, видимо большую роль. Общественный транспорт привязан к определенным маршрутам. И переносит вирус гриппа только в определенных направлениях (рис. 9).

На личном автомобиле человек теоретически может приехать в любую точку населенного пункта, и привнести туда вирус.

Важным фактором распространения инфекции в наши дни служит развитие современных средств транспорта, международных контактов, усиление миграции. Поскольку этим процессам нет альтернативы, то, вероятнее всего, скорость распространения гриппа и дальше будет возрастать.

Вирус гриппа очень легко передается. Самый распространенный путь передачи инфекции - воздушно-капельный. Также возможен (хотя и более редок) и бытовой путь передачи - например, заражение через предметы обихода.

При кашле, чихании, разговоре из носоглотки больного или вирусоносителя выбрасываются частицы слюны, слизи, мокроты с болезнетворной микрофлорой, в том числе с вирусами гриппа. На короткий промежуток времени вокруг больного образуется зараженная зона с максимальной концентрацией аэрозольных частиц.

Транспорт является одним из основных путей распространения вируса гриппа по территории нашей планеты. С развитием транспорта усиливаются эпидемии гриппа, и ускоряется их миграции от очага возникновения в различные точки планеты (рис. 9).

Резервуаром вируса как правило является больной человек. Большую эпидемическую опасность представляют больные, которые при заболевании гриппом не остаются дома, а продолжают посещать общественные места. Продолжая вести активный образ жизни, они успевают заразить большое число людей.

Набольшие очаги гриппа всегда есть в окружающей среде, при наступлении благоприятных условий для распространения и инкубации вируса гриппа начинается развиваться эпидемия и даже пандемии, в развитии которых немаловажную роль играет транспорт (рис. 9).

Грипп – это вирусное заболевание, которое поражает дыхательные пути людей и передаётся воздушно-капельным путём. Особенностью гриппа является то, что он вызывает сильную интоксикацию. Токсины способны проникать в нервную ткань, головной мозг и его сосуды. Если количество токсинов большое, существует риск развития вирусного энцефалита и излияний крови в полости черепа (в мозг и оболочки мозга). Существует аксиома – чем раньше начать лечить грипп, тем лучше прогноз на выздоровление.

Возбудитель гриппа

Вирус гриппа относится к семейству ортомиксовирусов. Эти вирусы считаются РНК вместительными, их РНК состоит всего из одной нити. Существует три типа вируса гриппа: А, В, С. Причиной заболеваний чаще бывает вирус типа А.

Все вирусы гриппа условно делятся на подвиды, название которых зависит от антигенной структуры белков. В норме каждый вирус содержит гемаглютинин и нейраменидазу. Эти белки способны повреждать нервную ткань человека и сосуды. Наиболее частой комбинацией является вирус группы А (H1N1) и А (H3N2).

Буква H в названии штамма расшифровывается как гемаглютинин, а буква N – как нейраминидаза.

Опасность вируса заключается в том, что комбинации белков в структуре меняются. Поэтому за сезон можно переболеть несколькими штаммами. Сам вирус очень изменчив, склонен к мутациям. Мутации с пределах Н (гемаглютинина) могут вызывать эпидемии, а в пределах нейраминидазы – единичные случаи заболеваемости.

Распространение гриппа

Источником гриппа являются только больные люди. Наиболее восприимчивое время это осенне-зимние месяцы. В этот период наступает снижение иммунитета, и вирус более легко попадает в дыхательные пути.

ЭТО ИНТЕРЕСНО! Из-за постоянного отопления в помещениях у людей пересыхают слизистые оболочки. В таких условиях снижается местная барьерная функция эпителиальных клеток, и вирус легче проникает в них.

Больной гриппом может заражать других людей, начиная с первых 2-3 часов после заболевания. Максимальный выброс вируса в окружающую среду начинается спустя 24 – 48 часов после начала заболевания. Если у пациента возникают осложнения в виде воспаления легких, он может быть заразным до 10 – 15 дней с момента начала болезни.

Передача осуществляется посредством капель слизи, которые попадают во внешнюю среду во время кашля. Кашлевой толчок способный выбрасывать капли с вирусом на 2-4 метра. Также существует вариант заражения через предметы быта (посуда, чашки, полотенца).

ЭТО ИНТЕРЕСНО! Стоит кашлять и чихать при гриппе или другом вирусном заболевании в согнутый локоть (закрываясь рукой), а не в ладошки. Они пропускают капли в окружающую среду, поэтому риск заражения не снижается.

Механизм развития гриппа

Внутри клеток у вируса активируется другой его фермент, который называется РНК-полимераза. Далее начинается размножение вируса, вследствие которого происходит разрушение клетки. Вирусы, которые выходит из клетки попадают в лимфатическую и кровеносную систему, начинают мигрировать по организму.

Токсины вируса гриппа действуют на сосуды, в частности капилляры. Капилляры быстро повреждаются и возникают точечные кровоизлияния. Действию токсинов вируса гриппа подвергается легочная и нервная ткань.

Второй негативной стороной гриппа является то, что он ведет за собой бактериальные осложнения в виде бронхитов, фарингитов, отитов, ангин и воспаления легких. Происходит это по причине того, что смерть эпителиальных клеток приводит к снижению иммунного ответа, а это позволяет бактериям размножаться и выделять свои токсины.

Клиническая картина гриппа у взрослых

Грипп начинается спустя 24-48 часов с момента попадания возбудителей в организм больного. Особенностью гриппа является то, что он начинается резко, на фоне полного благополучия. Первыми симптомами являются:

озноб,
повышение температуры до 38-38.5 градусов,
боль в мышцах и суставах (ломит тело),
общая усталость, сонливость,
сухость в носу или глотке, ощущение жжения и чесотки.

Также существует атипический грипп, он проявляется тем, что нет температуры, а начало вялое. В противовес атипической медленной форме, существует молниеносный грипп, когда вся клиника развивается за 5-10 часов. Заболевание сопровождается вирусной пневмонией с отеком легких и даже летальным исходом (у молодого населения, что немаловажно).

Для типической клинической картины гриппа характерно то, что возникает сильная интоксикация, которая сопровождается катаральными явлениями (насморк, кашель). После того, как проходит озноб, больной начинает ощущать сильный жар, слабость увеличивается, нарастает головная боль. Головная боль обычно локализована в лобной части или в висках, иногда боль может быть в глазных яблоках.

ВАЖНО! На фоне сильных болей и интоксикации может возникать рвота, которая не приносит облегчения.

Температура держится обычно 3-5 дней, часто сопровождается покраснением лица и цианозом губ. На фоне гриппа также может возникать герпетическое поражение слизистых оболочек, губ и носа. Из-за температуры нередко возрастает скорость сердцебиения и дыхания.

При осмотре ротовой полости наблюдается резкая гиперемия задней стенки глотки, язычка, миндалин. Больные постоянно ощущают заложенность носа, иногда такое чувство возникает в ушах. Такие симптомы часто сопровождаются чиханием.

Если из-за гриппа, появляется воспаление трахеи, возникает сильный кашель и боль за грудиной. Во время кашля лицо краснеет, глаза стают полнокровными и выделяются слёзы.

Тяжёлые формы гриппа протекают по типу нейроинфекции. Возникает высокая температура 40-41, развивается светобоязнь, боль в голове приобретает распирающий характер, рвота постоянная частая, без облегчения. При поражении оболочек мозга возникают менингеальные симптомы.

Неинфекционные болезни вызывают все остальные причины : от генетических проблем до травм — они не заразны. Такие болезни могут быть массовыми, но от сезона они строго не зависят. Например, от сердечно-сосудистых болезней ежегодно умирает 17,9 миллионов человек, но ярко выраженных пиков в тот или иной сезон у них нет.

На что влияет погода

Инфекционные болезни можно сравнивать друг с другом по трем параметрам, которые зависят от погоды:

Живучесть возбудителя. Возбудитель холеры — холерный вибрион — способен месяцами выживать в застойной воде, а вирусные частицы гриппа, попав, например, на банкноты, сохраняют заразность только от одного до трех дней. Хотя после этого срока вирусные частицы с банкнот никуда не пропадают, за это время у них приходит в негодность капсид (вирусная оболочка), и вирус заразить никого не может.

Климатические факторы: температура, влажность, количество солнечного света, и не климатические — рН и соленость воды — могут как продлевать жизнь возбудителей, так и ускорять их гибель. Например, на стабильность вируса гриппа влияет температура и влажность воздуха. В странах с умеренным климатом вирус лучше всего выживает зимой, а к весне сдает позиции. В тропическом климате сезонность вспышек гриппа не прослеживается.

На выживаемость холерного вибриона в воде влияет и ее рН, и соленость. Лучше всего бактерия чувствует себя при щелочном рН 8,5 и солености в 15 процентов. Если вода становится кислее и менее соленой — например, из-за жизнедеятельности какой-нибудь водоросли или проливных дождей — вибрион быстрее погибает, и шансов заразить кого-нибудь у него меньше.

Контагиозность, то есть заразность. Оценивая скорость распространения болезни, эпидемиологи используют метрику R₀ — это среднее количество людей, которые могут подхватить болезнь от одного больного человека. Корь, например, очень заразна: один больной заражает от 12 до 18 человек. Грипп в десять раз слабее, его R₀ — 1,4-1,6 .

Елена Бурцева, заведующая лабораторией этиологии и эпидемиологии гриппа Института вирусологии НИЦЭМ имени Гамалеи, отметила в разговоре с N+1, что подъем заболеваемости многими ОРВИ тоже связан сугубо с социальными факторами: заканчивается период отпусков, дети возвращаются в школы. Именно поэтому рост заболеваемости ОРВИ из года в год регистрируется с середины сентября до начала октября.

Второй человеческий фактор, который теоретически может влиять на вспышки болезни — особенности иммунной системы человека, зависящие от времени года. Скажем, с наступлением холодов мы проводим все меньше времени на улице и носим одежду, закрывающую тело. В результате на кожу попадает меньше ультрафиолета, и в организме уменьшается синтез витамина D, играющего важную роль в защите от бактериальных и вирусных инфекций. (Впрочем, есть эмпирические данные, что люди, которые принимают этот витамин в таблетках, болеют гриппом ничуть не реже тех, кто витамины не пьет).

Способ передачи — часть болезней передается прямо, а часть косвенно. Напрямую от источника передаются грипп и ОРВИ, которые распространяется от больного человека к здоровому.

Пандемия коронавирусной болезни (COVID-19) в некоторых своих проявлениях очень похожа на известные нам респираторные болезни, так что многие исследователи используют модели вспышек ОРВИ или гриппа для прогнозирования вспышек COVID-19.

Коронавирусная болезнь пришла к нам зимой. Прежде чем задаться вопросом о том, стоит ли теперь ждать ее окончания летом и возможного возвращения через полгода, имеет смысл разобраться с факторами, которые превращают привычные нам грипп и ОРВИ в сезонные болезни.

Почему зимой

Это удалось показать в лабораторном эксперименте на морских свинках. Четыре инфицированных гриппом и четырех здоровых свинки содержали в камерах, где меняли температуру и влажность: скорость передачи вируса увеличивалась по мере их снижения. Лучше всего вирус передавался при температуре 5 градусов, чем при 20 градусах и 30 градусах. При пяти градусах тепла частота передачи составляла 100 процентов при относительной влажности — 20 процентов и 35 процентов, 75 процентов — при относительной влажности в 65 процентов, но только 25 процентов — при относительной влажности 50 процентов, и 0 процентов — при относительной влажности 80 процентов.

Через несколько лет другие авторы проанализировали эти же данные, и скорректировали выводы. Они решили оценить влияние абсолютной влажности, а не относительной. После пересчета и новых экспериментов оригинальный вывод подтвердился, но с тем отличием, что передача вируса в большей степени зависит от влажности, чем температуры.

В первом исследовании оценивалось влияние на передачу вирусных частиц только относительной влажности — этот параметр отражает долю водяного пара по отношению к его максимуму при конкретной температуре. При этом при 20 градусах этот максимум выше, чем при 5 градусах.

Есть здесь и второй фактор, чисто человеческий. Когда люди дышат сухим воздухом, в носу высыхает слизь, увлажняющая дыхательные пути и физически задерживающая все твердые, в том числе вирусные, частицы. Свойства слизи связаны с особыми полимерными макромолекулами — муцинами, которые не только придают слизи вязкость, но и играют важную роль в иммунном ответе. Они образуют особый каркас , позволяющий оптимально организовать в пространстве защитные белки, которые выделяют эпителиальные клетки слизистых. Например — гликопротеин лактоферрин, который может обезвреживать многие вирусы, включая вирус гриппа.

Сухой нос приводит сразу к нескольким проблемам. Во-первых, лишенный влаги эпителий легче повреждается, так что вирусным частицам проще проникнуть в клетки. Во-вторых, нарушается пространственная организация муцина, лактоферрин и родственные ему белки утрачивают защитные свойства, и сопротивляемость организма вирусу снижается.

Помимо влажности, есть еще один важный фактор, из-за которого вероятность вспышки гриппа или ОРВИ зимой выше, чем летом — поведение людей. В пользу этого говорят данные о распространении гриппа в школах. Осенью и зимой, когда ученики проводят много времени в классе, активно общаясь друг с другом, вспышки гриппа и ОРВИ происходят чаще, чем летом, когда ученики не посещают школу и меньше общаются друг с другом. Чем больше восприимчивых к вирусу людей собирается в одном месте, тем быстрее и эффективнее распространяется болезнь.

Ежегодное совпадение

Выглядит это так. В начале эпидемии — то есть осенью — у большинства людей нет иммунитета к вирусной болезни, поэтому каждый больной заражает более одного человека (R₀>1).

Затем начинает расти доля невосприимчивых к вирусу людей — потому что у переболевших возникает иммунитет (или, например, применяется вакцина). Люди заражаются все реже, и через некоторое время эпидемия достигает пика (R₀=1).

Станет ли COVID-19 сезонной инфекцией?

На что влияет погода

Инфекционные болезни можно сравнивать друг с другом по трем параметрам, которые зависят от погоды:

Почему зимой

Это удалось показать в лабораторном эксперименте на морских свинках. Четыре инфицированных гриппом и четырех здоровых свинки содержали в камерах, где меняли температуру и влажность: скорость передачи вируса увеличивалась по мере их снижения. Лучше всего вирус передавался при температуре 5 градусов, чем при 20 градусах и 30 градусах. При пяти градусах тепла частота передачи составляла 100 процентов при относительной влажности - 20 процентов и 35 процентов, 75 процентов — при относительной влажности в 65 процентов, но только 25 процентов — при относительной влажности 50 процентов, и 0 процентов — при относительной влажности 80 процентов.

Ежегодное совпадение

С приходом весны, вдобавок, увлажняется воздух — так что условия для распространения вирусных частиц перестают быть оптимальными: защитный барьер из слизи у большинства людей восстанавливается, число уязвимых людей падает еще сильнее — и эпидемия гаснет (R₀

Ярче всего динамика сезонной эпидемии гриппа в России проявилась в сезон 2015-2016 года: началась в ноябре, пик пришелся на декабрь. С середины января эпидемия пошла на спад

Карпова Л. и др. / Ситуация по гриппу в мире и России в сезон 2016-2017 годов / Эпидемиология и вакцинопрофилактика / CC BY 4.0

Читайте также: