? از سیر تا پیاز کرونا به زبان ساده: بررسی عملکرد ویروس، جهش ژنتیکی و منحنی اپیدمی
✅ (اطلاعات این مقاله تا تاریخ 24 فروردین 99 به روز است)
دبیرکل سازمان ملل متحد: «شیوع ویروس کرونا بزرگترین چالش بشر از زمان جنگ جهانی دوم است.»
در دوره ای زندگی می‌کنیم که بدون تردید موضوع بسیاری از کتاب ها، مقالات، فیلم ها و مستند ها میشه. بشر شدید ترین واکنش تاریخ خودش رو به یک بیماری همه‌گیر نشون داده تا دچار شدید ترین خسارت جانی تاریخ خودش نشه. کرونا این روزا مهم ترین و داغ ترین دغدغه‌ی اکثر مردم دنیاست و احتمالا بارها راجع بهش چیزای مختلفی شنیدیم، دیدیم یا خوندیم ولی کمتر پیش اومده وارد عمق موضوع بشیم و دقیقا بفهمیم این ویروس از کجا اومده، چه بلایی سر ما میاره یا اپیدمی بالاخره کی تموم میشه!
تو این مقاله قصد دارم تمام مسائل مربوط به این بیماری جدید را براتون بشکافم و به زبان ساده اونا را توضیح بدم. فهرست مطالبی رو که با هم بررسی می‌کنیم رو می‌بینید:
| آشنایی با کروناویروس |
| ویروس چگونه وارد بدن می‌شود؟ |
| ویروس چگونه در بدن عمل می‌کند؟ |
| چه نشانه هایی بروز می‌کند؟ |
| بیماری چگونه تشخیص داده می‌شود؟ |
| بیماری چگونه درمان می‌شود؟ |
| کرونا چقدر خطرناک است؟ نسبت به آنفولانزا چطور؟ |
| آیا کرونا در تابستان از بین می‌رود؟ |
| چگونه آلوده نشویم و دیگران را آلوده نکنیم؟ |
| ویروس جدید از کجا آمده است؟ |
| چرا چین تبدیل به صادر کننده‌ی ویروس شده است؟ |
| واکسن چگونه عمل می‌کند و در چه مرحله ای است؟ |
| ایمنی گله ای چیست؟ |
| اپیدمی چگونه رخ می‌دهد و چگونه می‌توان آن را مهار کرد؟ |
سعی کردم تا جایی که میشه مطالب خلاصه باشه ولی از اون جایی که موضوعات زیادی رو پوشش میدم، مقاله به ناچار طولانی شد. اما بهتون قول میدم که ارزش وقتی که میذارید روش رو داشته باشه و نسبت به اونچه که الان داره تو دنیا اتفاق میفته به اشراف خیلی خوبی خواهید رسید.
=================================================================
آشنایی با کروناویروس
=================================================================
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/78/Coronaviruses_004_lores.jpg/330px-Coronaviruses_004_lores.jpg" width="330" />
| نام علمی ویروس | SARS-COV-2 (سارس-کووی-2) |
| نام مصطلح ویروس | Novel Coronavirus 2019 (کرونا ویروس جدید 2019) |
| نام علمی بیماری | COVID-19 (COrona VIrus Disease-2019) (کووید-19) |
کروناویروس ها در واقع بک خانواده ای بزرگ از ویروس ها هستن که به دلیل شکل ظاهری شون که شبیه تاج هست به این اسم مشهور شدن. (Corona معادل لاتین Crown هست)
این ویروس ها سلول های حیوانی و انسانی را عفونی میکنند و باعث بیماری هایی، از سرماخوردگی های ساده گرفته تا بیماری های خطرناک و کشنده مثل سارس (سندرم تنفسی حاد) میشن. اکثر کروناویروس ها حیوانی هستن اما در سالیان اخیر به دلیل نزدیک شدن انسان ها به دنیای حیوانات، با کمک جهش های ژنتیکی برای انسان هم دردسر ساز شدن.
ساختار ویروس:
? پوسته (غشاء) از جنس چربی
? شاخک های پروتئین روی پوسته (تاج مانند)
? هسته شامل RNA (ژنوم)
http://uupload.ir/files/7qc_virus_structure.jpg" width="700" />
کرونا ویروس جدید 2019 برای اولین در اواخر همین سال در شهر ووهان چین مشاهده شد و اکثر نخستین افراد آلوده به این ویروس، به نحوی با بازار گوشت و حیوانات شهر ارتباط داشتن.
=================================================================
ویروس چگونه وارد بدن می‌شود؟
=================================================================
http://uupload.ir/files/ymb_transfer.jpg" width="800" />
? این ویروس منشاء حیوانی (احتمالا خفاش یا پولک پوست) داره و اولین بار از طریق تماس حیوان با انسان به انسان منتقل شده ولی علت شیوع گسترده اش ، انتقال از انسانی به انسان دیگه است.
? مهم ترین و شایع ترین راه انتقال کرونا ویروس جدید مثل سایر ویروس های تنفسی از طریق ذرات معلق موجود در سرفه و عطسه‌ی فرد بیماره. وقتی فردی سرفه یا عطسه میکنه قطرات بسیار ریزی رو در هوا پخش میکنه که تو هر قطره تعداد زیادی ویروس معلقه. حالا اگه فرد سالمی نزدیک بیمار باشه و اون ها رو تنفس کنه، ویروس وارد بدنش میشه.
? اما این تنها راه انتقال بیماری نیست. اگه دست‌مون با سطح آلوده به ویروس تماس داشته باشه و قبل از اینکه دست‌مون رو بشوریم اون رو به دهان، بینی یا چشم‌مون بزنیم ما هم آلوده میشیم.
? آزمایش ها تا الان نشون داده که این ویروس میتونه به مدت طولانی (از چند ساعت گرفته تا چند روز) روی سطوح مختلف (محیط غیر زنده) زنده بمونه. البته رو سطوح سخت مثل استیل و پلاستیک دووم خیلی بیشتری داره تا سطوح نرم مثل پارچه‌ی لباس. همچنین ظهور بیماری در تابستان استرالیا هم به این معنیه که در برابر گرمای نه چندان شدید هم مقاومت خوبی داره و خلاصه ویروس جون سختیه!
=================================================================
ویروس چگونه در بدن عمل می‌کند؟
=================================================================
http://uupload.ir/files/kcv_virus_penetration.jpg" width="1600" />
بعد از اینکه ویروس راهش رو به داخل بدن پیدا کرد، از طریق مجاری تنفسی به سمت ریه ها میره. شاخک های پروتئین ویروس (مثل کلید) به گیرنده های سلول های ریه (مثل قفل) متصل میشه و از این طریق ویروس وارد سلول میشه (توجه کنید که ویروس از سلول بسیار کوچیک‌تره). پس از ورود به سلول، ویروس اصطلاحا هسته سلول رو هایجک میکنه (مثل اسب تروا!) و با تزریق ژنوم خودش، سلول را به ماشین تکثیر خودش تبدیل میکنه! بعد از مدتی که ویروس های متعددی تکثیر شد، سلول از هم می‌پاشه و ویروس های متولد شده خارج میشن و به سراغ سلول های سالم دیگه میرن و این روند به سرعت تکرار میشه.
با تخریب سلول های ریه، سیستم ایمنی بدن تحریک و فعال میشه و برای اینکه سلول‌های دفاعی بیشتری به ریه برسن، رگ‌ها گشادتر میشن. این موضوع باعث التهاب ریه میشه و در عمل تنفس اختلال ایجاد میکنه. ظاهرا ویروس ها روی سلول های ایمنی هم تاثیر میذارن و باعث میشن سلول های ایمنی، سلول های ریوی سالم و ویروسی را از همدیگه تشخیص ندن و اقدام به نابودی تمام سلول های مقابل خودشون کنن.
در واقع اون حس مریضی که ما پیدا می‌کنیم ناشی از واکنش سیستم ایمنی‌مون هست. دمای بدن بالا میره تا شرایط تکثیر ویروس رو ناهموار کنه و ما این رو به صورت تب تجربه می‌کنیم یا سخت شدن تنفس به دلیل التهابیه که سلول های ایمنی بیشتری رو به ریه برسونه تا ویروس ها رو نابود کنن.
چنانچه سیستم ایمنی قوی باشه، در اکثر موارد، بعد از گذشت مدت کوتاهی تمام سلول های آلوده از بین میرن و با تکثیر شدن سلول های سالم، به تدریج فرد بهبود پیدا میکنه. اما در موارد وخیم، التهاب ریه میتونه مشکلات جدی برای تنفس ایجاد کنه. مایعات وارد ریه ها میشن و این باعث اخلال در فرآیند تبادل اکسیژن و دی اکسید کربن میان خون داخل مویرگ ها و کیسه های هوایی میشه که به این وضعیت ذات الریه یا سینه پهلو میگن. این موضوع در موارد شدید باعث مشکل جدی در فرآیند تنفس و منجر به کم شدن غلظت اکسیژن و زیاد شدن غلظت دی اکسید کربن در خون میشه. اکسیژن کم خون میتونه باعث هیپوکسی (خفگی ناشی از کمبود اکسیژن) اندام های مختلف بشه. برای همین، بیمار برای ادامه‌ی حیات نیازمند دستگاه تنفسی مصنوعه. در این شرایط امید به اینه که با گذشت زمان (نابودی ویروس ها توسط سلول های ایمنی) التهاب بخوابه و تنفس به صورت عادی ممکن بشه.
تو این تصویر میتونید تفاوت کیسه هوایی یک فرد سالم رو با کسی که ذات الریه گرفته رو ببینید:
http://uupload.ir/files/4kuw_pnemunia.jpg" width="1044" />
همچنین در مواردی به دلیل جنگ سلول های ایمنی و ویروس ها، بدن به شدت ضعیف میشه و باعث میشه باکتری هایی که قبلا نمی‌تونستن به ریه ها آسیب برسونن، به تدریج از کیسه های هوایی شروع به تکثیر کنن و شش ها و به تدریج تمام بدن را تسخیر میکنن. در این وضعیت مرگ بسیار محتمله.
تمام این مشکلات به خاطر یه موضوع ساده ولی مهمه! کروناویروس شاخک های پروتئینی داره که با گیرنده های روی سطح سلول های ریه اصطلاحا مچ میشه، مثل یک کلید در قفل! متاسفانه این گیرنده ها فقط در سلول های ریه نیستن و در سلول های قلب و معده و کلیه هم پیدا میشن. هر چند احتمالش کمتره اما مواردی هم بوده که ویروس مستقیما به این ارگان ها (به خصوص کلیه) حمله کرده.
=================================================================
چه نشانه هایی بروز می‌کند؟
=================================================================
http://uupload.ir/files/78ci_symp.jpg" width="800" />
? 80 درصد بیماران، بیماری رو به صورت ملایم تا متوسط تجربه میکنن و پشت سر میذارن. البته اشتباه نکنید! تجربه‌ی یک کووید-19 معمولی از یک سرماخوردگی ساده خیلی سخت تره! 20 درصد افراد بیماری شدیدی رو تجربه میکنن که حدود 14 درصد به مراقبت های بیمارستانی مثل تنفس مصنوعی نیاز دارن و 6 درصد به مراقبت های ویژه به دلیل آسیب دیدن ارگان های بدن.
? دوره‌ی نهفتگی این بیماری در اکثریت موارد، بین 2 تا 14 روز (معمولا 5 روز) هستش و علائم بیماری بعد از این دوره ظاهر میشن.
? این ویروس منجر به بیماری تنفسی میشه و به طور کلی نشونه هاش هم بسیار شبیه به اوناست (مثل آنفولانزا)، واسه همین تشخیص دقیق بیماری نیاز به تست آزمایشگاهی داره.
? تب، سرفه‌ی خشک، تنگی نفس و احساس خستگی جدی ترین علائم کرونا هستند.
? طبق مطالعات چینی ها 80 تا 90 درصد بیماران به مرور دچار تب میشن. (ممکنه باتاخیر باشه و بعد از علائم دیگه بروز کنه)
? سرفه باید جدید و پیوسته باشد، یعنی سرفه‌ی زیاد برای بیش از یک ساعت، یا حداقل سه نوبت ظرف ۲۴ ساعت (اگر شما در حالت عادی سرفه می‌کنید، ممکنه از حالت عادی بدتر باشه)
? سایر نشونه‌ها، از کار افتادن حس بویایی و چشایی، بدن درد، گلودرد، آبریزش بینی و سردرده که در کمتر از نصف بیماران مشاهده شده و البته اینا میتونه دلیلش یه حساسیت ساده هم باشه (پس نترسید!)
? افرادی که بیماری رو به صورت ملایم تجربه میکنن معمولا بعد از 7 روز خوب میشن ولی بقیه، احتمالا دچار ذات الریه میشن. ذات الریه ممکنه خفیف باشه و بعد از چند روز تا چند هفته بهبود پیدا کنه اما در موارد جدی منجر به ARDS میشه که در واقع ناشی از ذات الریه شدیده که در بخش قبل توضیح دادیم. حدود 35 درصد این افراد متاسفانه جون خودشون رو از دست میدن.
? معمولا افراد یک هفته بعد از آلودگی به ویروس (عفونت اولیه) به بیمارستان مراجعه میکنن و در اکثر موارد سرنوشتشون حدود دو هفته بعدش مشخص میشه. در بیشتر موارد با بهبودی کامل مرخص میشن و در سایر موارد متاسفانه جون خودشون رو از دست میدن. در موارد جدی که به ارگان ها آسیب رسیده، فرآیند بهبود بیمار ممکنه یک ماه یا حتی چندین ماه طول بکشه.
? بیماران در حال بهبود با وجود نداشتن علائم همچنان ممکنه ناقل ویروس باشن و تا مدتی باید از نزدیکی با افراد سالم دوری کنن.
=================================================================
بیماری چگونه تشخیص داده می‌شود؟
=================================================================
https://s.yimg.com/ny/api/res/1.2/AJt0wtyUK7NWtRSKo0SH8A--~A/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjtzbT0xO3c9NjQwO2g9MjEz/https://media.zenfs.com/en-US/the_mighty_beauty_225/c1a800329cadfdf5097886e865fb5e9c" />
با توجه به شباهت علائم کووید و آنفولانزا، تنها راه تشخیص قطعی بیماری تست آزمایشگاهی موسوم به RT-PCR است که برپایه‌ی ژنتیک کار میکنه. برای آزمایش از گلو یا بینی فرد مشکوک نمونه گرفته (گاهی نمونه خلط یا ترشحات به همراه نمونه خون) و به آزمایشگاه فرستاده میشه. سپس بررسی میشه که آیا فرمول ژنتیکی مشابه ژنوم کرونا ویروس (که در ژانویه توسط دانشمندان چینی یافت شد) در اون وجود داره یا نه.
برای تشخیص این ویروس جدید ابتدا تست برای شناسایی ویروس خانواده کرونا انجام میشه، بعد نتیجه با آزمایشی دیگه تایید میشه و اگر هر دو تست مثبت بود با تست سوم نوع ویروس کرونا (سارس، مرس یا کرونا 2019) مشخص میشه.
البته این تست بدون خطا نیست و ممکنه به دلیل کم بودن غلظت ویروس، مدت زمان طولانی بین نمونه گیری، خطای تولید کیت یا خطای انسانی آزمایش گیرنده، تست به اشتباه جواب منفی بده. به همین دلیل نتایج سی تی اسکن ریه رو هم در تشخیص لحاظ میکنند.
همچنین تعداد کیت های این تست در اکثر کشورها محدوده و پزشکان سعی میکنن اولویت را به کسانی بدن که علائم شدیدی دارن یا با افراد بیمار تعامل داشتن.
=================================================================
بیماری چگونه درمان می‌شود؟
=================================================================
http://uupload.ir/files/bdhq_drug.jpg" width="800" />
? هنوز دارویی برای این بیماری کشف نشده. تحقیقاتی روی دارو های مقابله با ایدز، ابولا و مالاریا در حال انجامه که هنوز به نتیجه‌ی قطعی نرسیده.
? آنتی بیوتیک ها روی باکتری ها اثر بخش هستن، نه ویروس ها و کمکی به نابودی این ویروس نمی‌کنن. (البته در موارد شدید بیماری که باکتری ها در اثر تحلیل رفتن سیستم ایمنی به سلول ها حمله میکنن ممکنه آنتی بیوتیک توسط پزشک تجویز بشه)
? آنتی ویرال ها می‌تونن جلوی تولید پروتئین خاصی را در سلول ها بگیرن. اگه این پروتئین برای تولید ویروس نیاز باشه، پس آنتی ویرال میتونه جلوی تکثیر ویروس رو بگیره اما باید توجه بشه که اون پروتئین برای کارکرد عادی سلول ها لازم نباشه. تا این لحظه آنتی ویرال مناسبی برای این بیماری وجود نداره.
? در حال حاضر درمان های بیمارستانی از نوع حمایتی هستن. یعنی بدن رو در جنگ بین سلول های ایمنی و ویروس ها حمایت میکنن (مثل تنفس مصنوعی یا تزریق مواد غذایی) تا زمانی که اون ها بتونن بر بیماری غلبه کنن. (و اگه سیستم ایمنی شکست بخوره کاری از دست پزشکان برنمیاد) همچنین بخشی از درمان شامل درمان نشانه های حاصل از بیماریه و فعلا درمانی که مستقیما روی خود ویروس اثر بذاره نداریم.
? یکی از روش هایی که قبلا برای درمان بیماری های ویروسی استفاده شده و جواب گرفته، استفاده از آنتی بادی های موجود در پلاسمای خون افراد بهبود یافته از همون بیماریه. از این روش در حال حاضر در ایران هم استفاده میشه اما حتی در صورت موفقیت به دلیل محدودیت پلاسما ها، با این روش فقط میشه تعداد محدودی رو درمان کرد. در مورد آنتی بادی ها و کارکردشون به طور مفصل تر در بخش واکسن توضیح داده شده.
? برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی دارو ها و روش های درمانی که در حال حاضر داره آزمایش میشه، خوندن https://www.bbc.com/persian/science-52197757" target="_blank">این مقاله رو بهتون توصیه میکنم.
=================================================================
کرونا چقدر خطرناک است؟ نسبت به آنفولانزا چطور؟
=================================================================
http://uupload.ir/files/j601_vs_flu_2.jpg" width="600" />
شاید مهم ترین سوالی که افراد عادی درباره‌ی این بیماری دارن این باشه که چند درصد مریض ها رو میکشه؟ در صورت فرض عدم دستکاری دولت ها در آمار (اعم از کم کردن موارد، تست نگرفتن عمدی و ثبت عوامل دیگر برای مرگ) در ماه اول پخش شدن ویروس، 2 درصد افراد بیمار مرده بودن اما این درصد به تدریج افزایش پیدا کرد و در حال حاضر به بیش از 6 درصد رسیده. باید توجه داشت که تعداد زیادی بیمار بهبود نیافته هم وجود داره که میتونه نرخ مرگ رو بیشتر کنه ولی از طرفی تعداد زیادی از موارد ابتلای خفیف کشف نشده هم وجود داره که در نظر گرفتنشون نرخ مرگ رو پایین میاره. در مورد کرونا به نظر میاد وزن موارد کشف نشده بیشتر باشه و فعلا تخمین اکثر دانشمندا نرخ مرگ حدود یک درصده.
نمیشه بر اساس آمار فعلی قضاوت زیادی انجام داد، اما چیز هایی که قطعی هستن اینه:
? نرخ کشندگی کووید وحشتناک نیست! کم نیست اما زیاد هم نیست.
? هر چی سن بیمار افزایش پیدا میکنه احتمال مرگ بیشتر میشه. احتمال مرگ در افراد 30 سال بسیار کمه اما در سنین بالا (80 سال) به 20 درصد هم رسیده که علت اصلیش ضعف سیستم ایمنی بدنه.
? بیماری های زمینه ای مثل بیماری های قلبی، فشار خون، دیابت یا آسم، ریسک مرگ کرونا را به شدت افزایش میده.
http://uupload.ir/files/a8kj_fatality.jpg" width="696" />
خیلی شنیدیم که این ویروس با آنفولانزا های فصلی مقایسه میشه، شاید به خاطر همزمانی فصلیش، اما احتمالا بیشتر به خاطر تسلی دادن بعضی از سیاستمدارا به مردمشون! اما حقیقت اینه: با توجه به اطلاعات ناقص فعلی میشه با قطعیت بالایی گفت که کووید از آنفولانزای فصلی بسیار مسری تر و در حال حاضر بسیار کشنده تره!
هر بیمار آنفولانزا به طور متوسط 1.3 نفر دیگه رو مریض میکنه، در حالی که این عدد برای کرونا بین 2 تا 2.5 هست. شاید این اختلاف به نظر زیاد نیاد ولی تو بخش آخر مقاله (اپیدمی) متوجه میشید این اختلاف حدود یک واحدی چه جوری میتونه داستان رو عوض کنه! تا اون موقع فعلا تصویر پایین رو ببینید که تعداد بیمار ها رو بعد 10 دور چرخش دو ویروس کرونا و آنفولانزا رو شبیه سازی کرده:
http://uupload.ir/files/dd2y_vs_flu.jpg" width="700" />
یکی از عوامل مهم شیوع کرونا دوره‌ی نهفتگی طولانیشه. در حالی که کسی که آنفولانزا بگیره معمولا از روز دوم علائمش ظاهر و متوجه مریضی میشه و با احتمال کمتری بیماری رو پخش میکنه.
از طرف دیگه، نرخ کشندگی آنفولانزا های فصلی 0.1 درصده و حتی با فرض نرخ 1 درصد برای کرونا، یعنی کووید 10 برابر کشنده تره! البته باید توجه کنیم که آنفولانزا، واکسن های فصلی و روش درمان مشخصی داره و شاید روزی با کشف داروی مقابله با کرونا، نرخ کشندگی کووید حتی از آنفولانزا هم کمتر بشه اما مهم اینه که تا اون موقع سالم بمونیم!
=================================================================
آیا کرونا در تابستان از بین می‌رود؟
=================================================================
http://uupload.ir/files/q004_summer.jpg" width="1023" />
? خیلی ها امیدوارن با رسیدن تابستون و گرم شدن هوا، سرعت شیوع کرونا به میزان قابل توجهی کم بشه چون اکثر موارد شیوع گسترده ی این ویروس تو مناطقی رخ داده که هوای سردی داشتن. البته این بیماری تو استرالیا و چند کشور دیگه از نیم کره‌ی جنوبی که الان تابستونشه هم همه‌گیر شده.
? خیلی از بیماری ها خاصیت فصلی دارن. مثلا آنفلوآنزا معمولا در زمستون ها شایع میشه ولی حصبه معمولا تو تابستون به اوج خودش میرسه. در مناطق معتدل، ابتلا به سرخک تو تابستان کمتر میشه، در حالی که تو مناطق حاره تو فصل خشک روندش افزایشیه.
? ویروس‌های کرونا به گروه "ویروس‌های غلاف‌دار" تعلق دارن که با لایه‌ای روغنی پوشیده شدن. در دمای پایین، این لایه‌ی روغنی حالت پلاستیکی سفتی به خودش میگیره که باعث دوام بیشتر ویروس تو خارج از بدن میشه و به همین خاطر بیشتر ویروس‌های غلاف‌دار خواص فصلی پررنگی دارنن. ویروس بیماری سارس که شباهت زیادی به کروناویروس جدید داره هم تو شرایط سردتر و خشکتر بیشتر دووم میاره.
? اما باید توجه کرد که اپیدمی ها معمولا مثل بیماری‌های عادی رفتار نمی‌کنن. مثلا اپیدمی آنفلوآنزای اسپانیایی (1918 تا 1920) تو تابستون به اوج خودش رسید، در حالی که آنفلوآنزاهای معمولی معمولا تو زمستون شایع میشن.
? هنوز نتایج قطعی از آزمایش ها به دست نیومده ولی به هر حال حتی در صورت تاثیر تابستون تو شیوع بیماری، این فقط یه فرصت استراحت موقتی برای ماست و با سرد شدن هوا باید شاهد موج دوم گسترش کووید باشیم. پس باید حواسمون باشه و گول آمار نزولی تابستون رو نخوریم!
=================================================================
چگونه آلوده نشویم و دیگران را آلوده نکنیم؟
=================================================================
http://uupload.ir/files/8kx_tips.jpg" width="700" />
? خیلی مهمه که دست ها و سطوح اجسامی که با محیط خارجی تماس دارن به طور مرتب با مواد شوینده یا الکل (اتانول) ضدعفونی بشن.
? توصیه میشه دست ها رو به جای الکل به صورت مرتب با آب و صابون بشورید. صابون چربی غشاء ویروس رو در خودش حل میکنه و ویروس رو از بین میبره. برای اینکه این اتفاق رخ بده لازمه که 20 ثانیه فرآیند شستن دست طول بکشه و دقت کنید که به همه جای دست صابون بخوره.
? ژل های ضدعفونی معمولا ترکیبی از الکل (70 درصد) و موادی هستند که برای محافظت پوست دست، خوش بو شدن و غلیظ شدن با الکل ترکیب شدن و در صورت در دسترس نبودن آب و صابون، برای از بین بردن ویروس ها مناسب هستن.
? الکل با خلوص زیر 60 درصد (مثل اکثر مشروبات الکلی) خاصیت حل کردن غشاء ویروس رو در خودش از دست میده. همچنین هرگز از الکل صنعتی آغشته به متانول استفاده نکنید که سمی است.
? آب اکسیژنه (هیدروژن پراکسید)، سفید کننده (وایتکس) و بسیاری دیگه از شوینده ها ویروس رو از بین میبرن. به طور کلی غلظت کافی از هر ماده ای که چربی ها رو در خودش حل کنه ویروس رو میکشه.
? تا جایی که ممکنه سعی کنید عادت لمس کردن صورتتون رو ترک کنید (علی الخصوص چشم و دهان و بینی).
? ماسک معمولی برای افراد سالم محافظت کمی رو ایجاد میکنه و فقط به کسایی توصیه میشه که علائم بیماری رو دارن (تا با سرفه محیط رو آلوده نکنن) و یا از بیماران مراقبت میکنن. ماسک های N95 اگه درست زده بشه میتونه محافظت خوبی ایجاد کنه اما باید بدونیم که در تمام کشور ها با کمبود ماسک مواجه هستیم و بیماران، پزشکان و کادر درمانی نیاز خیلی بیشتری به اون ها دارن!
? در صورت نداشتن ماسک هنگام سرفه یا عطسه با دستمال یا آستین (و نه دست!) جلوی دهانتون رو بگیرید.
? از تماس و نزدیکی با افراد دیگه تا جای ممکن اجتناب بشه حتی اگه علائمی ندارن چون همونطور که دیدیم نشانه ها بلافاصله بعد از آلودگی در افراد بروز نمی‌کنن.
? با افراد فاصله حداقل یک متری (ترجیحا دو متری) داشته باشید و به مدت طولانی (15 دقیقه) در یک فضای بسته کنار اون ها نمونید و هیچ تماس فیزیکی از جمله دست دادن با اون ها نداشته باشید.
? به محض ظهور علائم مثل تب و سرفه و تنگی نفس، خودتون رو در خونه قرنطینه کنید تا زمانی که علائم از بین برن.
? در صورتی که بیماری ملایمی رو تجربه می‌کنید در خونه بمونید و تا شدید نشدن بیماری به بیمارستان ها و درمانگاه ها مراجعه نکنید! خیلی از افراد دچار سرماخوردگی یا آنفولانزای فصلی میشن ولی با مراجعه به بیمارستان که پر از بیماران کوویدی است به کروناویروس هم آلوده میشن!
? اگه علائم بیماری رو داشتید ولی خوب شدید حواستون باشه که 72 ساعت از آخرین تب‌تون و یک هفته از شروع علائم گذشته باشه قبل از اینکه مطمئن شید کسی رو آلوده نمی‌کنید.
تو این بین شایعات زیادی هم پخش شدن که لازمه توضیح داده بشه که:
? خوردن الکل به هیچ وجه باعث از بین بردن ویروس در بدن نمیشه!! (واقعا پیش خودتون چه فکری کردید؟ ?)
? سشوار برای از بین بردن ویروس موثر نیست و بیشتر باعث بخش کردن بیشترش میشه!
? کرونا از طریق پشه منتقل نمیشه!
? اگه بتونید 10 ثانیه بدون سرفه و مشکل تنفسی نفستون رو حبس کنید به این معنی نیست که کووید ندارید!
? روغن بنفشه... بیخیال :))
بهتون توصیه میکنم که حتما https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/advice-for-public" target="_blank">توصیه های سازمان بهداشت جهانی رو بخونید. برای همه از جمله والدین، زنان باردار، مسافرین و ... توصیه های بسیار مفیدی داره.
=================================================================
ویروس جدید از کجا آمده است؟
=================================================================
http://uupload.ir/files/876y_darwin.jpg" width="800" />
دیدیم که برای عفونی شدن سلول ها باید پروتئین های روی سطح ویروس به گیرنده های سلول بچسبه اما سلول های مختلف جانوران مختلف، گیرنده های متفاوتی دارن. به همین دلیل معمولا ویروسی که سلول های مرغ را آلوده میکنه، نمی‌تونه روی سلول های انسان تاثیری بذاره. اما در طول تاریخ بارها مشاهده شده که ویروس ها از حیوان های مختلف، انسان ها رو آلوده کردن اما چطور؟ جواب این سوال رو جهش های ژنتیکی و نظریه‌ی انتخاب طبیعی داروین بهمون میده!
در فرآیند تکثیر ویروس در سلول میزبان ممکنه خطا های تصادفی صورت بگیره (به هر حال سلولا جایزالخطان!!) و ویروس جدید با نسخه‌ی قبلیش تفاوت ژنتیکی کوچیکی داشته باشه. اکثر اوقات این تغییرات ژنتیکی باعث از کار افتادن ویروس و در نهایت مرگش میشه اما در موارد خیلی کم به حیاتش ادامه میده. حالا اگر جهش ژنتیکی باعث تغییر پروتئین های ویروس بشه که بتونه وارد سلول های انسانی بشه چی؟ فرض کنید این ویروس در بدن یک مرغه. مرغدار بطور روزانه با مرغ بیمار ارتباط داره و ممکنه بالاخره یکی از این روز ها قبل از اینکه مرغ بیمار بمیره، در یکی از تکثیر ها، جهش ژنتیکی رخ داده باشه و ویروس در اثر تعامل انسان مرغدار با مرغ وارد بدن انسان بشه و سلول های انسان رو عفونی کنه و تکثیر بشه و به تدریج انسان های دیگه رو آلوده کنه.
http://uupload.ir/files/l5dj_mutation.jpg" width="800" />
جهش ژنتیکی ممکنه دلیل دیگه ای هم داشته باشه. وقتی دو ویروس همزمان به یک سلول حمله میکنند، ویروس جدید ترکیبی از ژنوم اون دو ویروس میشه و در صورتی که با طبیعت سازگاری بیشتری داشته طبق نظریه‌ی داروین "انتخاب" میشه.
فرگشت یا تکامل در ویروس ها نسبت به سایر موجودات بسیار سریع تر اتفاق میفته که یه دلیل ساده داره! اون هم نرخ بسیار زیاد تولید مثل ویروس هاست! یک ویروس میتونه تو 24 ساعت به 10 میلیون ویروس تبدیل بشه!! همچنین ویروس های RNA نسبت به ویروس های با هسته DNA نرخ جهش بالاتری دارن.
البته توجه کنید که این فرآیند بسیار کنده! شاید باید میلیارد ها بار تکثیر انجام بشه تا جهش صورت بگیره و احتمالا از بین میلیون ها ویروس جهش یافته یکی میتونه زنده بمونه و به همین میزان احتمال کمی داره که ویروس دقیقا در شرایطی قرار داشته باشه که بتونه وارد بدن میزبان ایده آل جدیدش بشه. ارتباط مداوم انسان با حیوان بیمار احتمال آخر رو به شدت افزایش میده.
پس حالا می‌دونیم این ویروس های جدید هر چند سال یکبار از کجا میان یا چرا ویروس هایی مثل آنفولانزا که واکسن‌شون رو هم ساختیم، دوباره با یه فرم جدید که واسه سلول های ایمنی‌مون آشنا نیست، برامون دردسر درست میکنن.
نکته ای که باید بهش توجه کنیم اینه که در طول سالیان اخیر ویروس های زیادی از طریق خفاش ها به انسان منتقل شدن که ابولا و کرونا مشهورترینشون هستن. دلیل اینکه اخیرا بیماری های بیشتری از خفاش ها میگیریم احتمالا به دلیل ورود بیشتر انسان ها به محیط خفاش هاست اما دلیل درصد بالای آلودگی و کشندگی خفاش ها چیه؟
? یکی از دلایل شیوع ویروس بین خفاش ها اینه که به صورت گروهی زندگی میکنن و در فاصله نزدیک به هم در غارها هستن.
? پرواز خفاش ها باعث فعالیت های شیمیایی که منجر به تخریب بخشی از سلول ها میشه. برای اینکه خفاش ها بتونن به بقای خودشون ادامه بدن التهاب ناشی از فعالیت سیستم ایمنی شون باید کنترل شده باشه. این موضوع باعث میشه ویروس ها مدت بسیار طولانی تری در بدن خفاش باقی بمونن و فرصت کافی برای انتشار به سایر خفاش ها داشته باشن.
? دمای بدن خفاش ها هنگام پرواز تا بیش از 40 درجه میرسه و ویروس های ضعیف تر تو این شرایط از بین میرن اما این موضوع به این معناست که طبق نظریه‌ی انتخاب طبیعی، ویروس های مقاوم در بدن خفاش ها دووم میارن و یه جورایی انگار خفاش ها ویروس های قوی تر رو گلچین میکنن! این ویروس ها معمولا در بدن خفاش ها به حالت تعادل میرسن یعنی نه از بین میرن و نه اون رو به صورت جدی بیمار میکنن.
http://uupload.ir/files/ouzm_bat_selection.jpg" width="400" />
البته معمولا ویروس ها به صورت مستقیم از خفاش ها به انسان منتقل نمیشن چون گیرنده های سلولی ما و اونا فرق میکنه. اینجا اهمیت حیوان واسط مشخص میشه. حیوانی که سلول هاش هم گیرنده های مشابه سلول های خفاش رو داشته باشن هم مشابه سلول های انسان. این ویژگی باعث به وجود اومدن فرصت کافی برای جهش ژنتیکی ویروس میشه. ویروس سارس با واسطه‌ی گونه ای از گربه‌ی چینی به انسان منتقل شده و بهترین حدس در مورد کرونا ویروس جدید انتقال از خفاش با واسطه‌ی پولک پوسته که البته هنوز اثبات نشده.
=================================================================
چرا چین تبدیل به صادر کننده‌ی ویروس شده است؟
=================================================================
http://uupload.ir/files/ttij_wuhan.jpg" width="624" />
در ماه های انتهایی سال 2019 پزشکی در شهر ووهان متوجه بیماری و ویروس جدیدی میشه و سعی میکنه این موضوع رو اطلاع رسانی کنه اما به سرعت توسط دولت چین دستگیر و با تعهد به عدم نشر اطلاعات آزاد میشه. دکتر ژونگ مینگ به مداوای بیماران ادامه میده اما در نهایت توسط ویروسی که خودش کشفش کرد، جونش رو از دست میده. دولت اما رویکردش رو از سرکوب اطلاعاتی به اقدامات شدید از جمله قرنطینه شهر تغییر میده و بلافاصله بازار خیس ووهان رو می‌بنده. اکثر بیماران اولیه با این بازار تماس مستقیم یا غیر مستقیم داشتن و البته این اولین تجربه‌ی چین هم نبوده. کمتر از 20 سال پیش، شیوع ویروس سارس هم از جایی مشابه آغاز شده بود.
دیدیم که برای انتقال ویروس از حیوان به انسان نیاز به تماس مکرر وجود داره و بازار خیس ووهان که در اون تنوع زیادی از حیوانات به صورت غیر بهداشتی موجوده، این شرایط رو فراهم میکنه. بازارهای خیس در واقع قصابی های حیوانات زنده هستن. تو این بازارها حیوانات رو برای مصرف گوشت‌شون یا زنده می فروشن و یا همونجا برای مشتریان سلاخی می کنن. تو بازار ووهان علاوه بر مرغ و ماهی و گوشت حیوانات اهلی، حیوانات وحشی و گونه های در حال انقراض هم خرید و فروش میشه. اما دلیل وجود این بازار که توش از شتر و خرس بگیر تا خفاش و مار و مورچه خوار پیدا میشه چیه!؟
در دهه‌ی 1970 چین داشت از هم می‌پاشید. بیش از 36 میلیون نفر در اثر گرسنگی تلف شدن و دولت کمونیست که کنترل تمام تولیدات غذایی رو در اختیار داشت از تامین غذای 900 میلیون نفر از مردمش ناتوان بود. در اواخر دهه، رژیم ناچار شد کشاورزی خصوصی رو به رسمیت بشناسه. در حالی که شرکت های بزرگ بازار غذا های رایج مثل گوشت گاو و گوسفند و خوک رو تصاحب کردن، تعدادی از کشاورزان به پرورش حیوانات وحشی رو آوردن تا بتونن امورات زندگیشون رو بگذرونن و از اونجایی که باعث شد تعدادی از این طریق بتونن روی پای خودشون بایستن، دولت هم از این کار حمایت کرد و در سال 1988 با تصویب لایحه ای تجارت حیوانات وحشی رو قانونی کرد که در واقع جرقه‌ی تولد یک صنعت جدید شد که الان ارزشش به بیش از 20 میلیارد دلار رسیده. با حمایت دولت، ابعاد پرورش حیوانات وحشی به شدت گسترش پیدا کرد و گونه های جانوری متنوع شدن.
با گوشت های این حیوانات معمولا غذا های لاکچری درست میکنن که مشتریانش قشر مرفه هستن. همینطور محصولاتی که از این حیوان ها تولید میشه در بازار با خواصی از جمله تقویت قوای جنسی (استخوان پلنگ)، یا خواص دارویی (شاخ کرگدن) یا افزایش حجم عضلانی به فروش میرسه.
بعد از شیوع سارس برای مدتی این بازار ها بسته و تجارت حیوانات وحشی ممنوع شد اما دوباره به حالت قبل برگشت. دلیلی که حکومت چین تجارت حیوانات وحشی را به طور کامل ممنوع نمی کنه، مقاومت دولت های محلیه چون برای محروم ترین کارگر ها اشتغال‌زایی و درآمدی چند میلیارد دلاری ایجاد می کنه. اما سازمان های جهانی و بخش زیادی از مردم چین در حال فشار آوردن به دولت مرکزی هستن که این بار، تعطیلی این صنعت دائمی باشه. تا زمانی که این بازار ها وجود دارن، شیوع بیماری های خطرناک از چین ادامه خواهد داشت، مسئله فقط زمانشه!
=================================================================
واکسن چگونه عمل می‌کند و در چه مرحله ای است؟
=================================================================
http://uupload.ir/files/9b5l_vaccine.jpg" width="700" />
وقتی باکتری یا ویروس (به طور کلی پاتوژن) وارد بدن میشه، حضور پروتئین های ناآشنا (آنتی ژن) که روی اون ها وجود داره، باعث تحریک و واکنش سلول های ایمنی میشه. سلول های ایمنی برای هر آنتی ژن، یک آنتی بادی یا پادتن مخصوص می‌سازن تا باهاش مقابله کنند. آنتی بادی 2 کار مهم انجام میده:
? به شاخک های پروتئینی ویروس می‌چسبه و با این کار نمی‌ذاره ویروس با اتصال به گیرنده‌ی سلول ها واردشون بشه و عملا خلع سلاحشون میکنه.
? به سلول های ایمنی سیگنال شیمیایی میده که ویروس خلع سلاح شده رو پیدا کنن و از بین ببرن.
علاوه بر این سلول های ایمنی بدن دارای نوعی حافظه هستن. میشه اینجوری گفت که یادشون میمونه با چه نوع ویروسی مواجه شدن و برای مقابله باهاش چه آنتی بادی تولید کردن.
به صورت سنتی واکسن در واقع نمونه‌ی ضعیف شده یا غیر فعال شده‌ی ویروس ها هستند که به بدن انسان تزریق میشن تا سلول های ایمنی با داشتن فرصت کافی آنتی بادی رو تولید کنن، بدون اینکه خطر تکثیر ویروس و بیماری وجود داشته باشه. در واقع مثل یک حریف تمرینی قبل از مسابقه‌ی رسمی میمونه. بعضی وقتا هم به جای ویروس، خود آنتی ژن (پروتئین ویروس) رو مستقیما وارد بدن میکنن.
البته فرآیند ساخت و تولید انبوه واکسن به این سادگیا نیست. اول باید غیرفعال کردن یا ضعیف کردن ویروس به نحوی انجام بشه که هم نتونه کسی رو بیمار کنه و هم به حدی سالم بمونه که سلول های ایمنی، آنتی بادی درست رو براش تولید کنند. بعد از تولید واکسن ابتدا باید روی حیووان ها آزمایش انجام بشه، بعد تست های انسانی روی گروهی از داوطلبا صورت میگیره. توجه کنید که نمیشه بهشون واکسن داد و بعد ویروس اصلی رو! این کار خطرناکه و واسه همینم تشخیص امن بودن و کارا بودن واکسن زمان زیادی میبره. در نهایت در صورت موفقیت اولیه، برای تولید انبوه، باید موارد زیادی مثل آلرژی های افراد مختلف رو در نظر گرفت.
علاوه بر روش هایی که گفتیم، روش جدیدی برای تولید واکسن اومده که شرکت هایی هم به دنبال تولید واکسن کرونا با این روش هستند که به mRNA مشهوره. به جای اینکه به بدن انسان ویروس غیرفعال وارد کنیم، حالا که فرمول ژنتیکی کرونا ویروس جدید رو داریم، میشه دستورات ژنتیکی ساخت پروتئین های ویروس رو به سلول ها داد. سلول ها این پروتئین ها رو تولید میکنند و سلول های ایمنی با حضور پروتئین های آنتی‌ژن تحریک میشن و بعد از مدتی پادتن مخصوص شون رو تولید میکنند. حالا اگه اون فرد با ویروس واقعی مواجه بشه، پروتئین های ویروس برای سیستم ایمنیش آشناست و فرد دیگه بیمار نمیشه. این روش یک مزیت مهم دیگه هم داره. اگه ویروس جهش پیدا کنه و فرمول ژنتیکیش عوض بشه، بلافاصله دستورات ژنتیکی واکسن رو هم میشه آپدیت کرد و به این ترتیب از لحاظ زمانی به شدت جلو میفتیم. طبق گفته‌ی کارشناسان با این روش، تولید انبوه واکسن تنها حدود 4 ماه زمان میبره در حالی که مثلا تولید واکسن به روش های قبلی حداقل 20 ماه طول میکشه.
در حال حاضر بعضی از واکسن ها به مراحل آزمایش انسانی محدود رسیدند ولی فعلا تخمین دقیقی از زمان در دسترس بودن واکسن در ابعاد جهانی نیست. عجله‌ی بیش از حد و توزیع گسترده‌ی واکسن قبل از انجام تست های لازم ریسک بزرگیه که ممکنه به جای سود، صدمه‌ی بیشتری بهمون بزنه!
اما حتی وقتی واکسن تولید بشه معلوم نیست به راحتی و به سرعت به دست همه برسه! مثلا در مورد هپاتیت ب،از سال ۱۹۸۲ روند واکسیناسیون در برابرش در کشورهای ثروتمند شروع شد، اما تا سال ۲۰۰۰ کمتر از ۱۰ درصد از فقیرترین کشورهای دنیا به این واکسن دسترسی داشتن.
باید به این نکته هم توجه داشته باشیم که درآمد اصلی شرکت‌های داروسازی از واکسن نیست. در سال ۲۰۱۸، چرخش مالی بازار جهانی دارو ۱.۲ تریلیون دلار بود که فقط حدود ۴۰ میلیاردش به واکسن اختصاص داشت. هزینه تحقیق و توسعه برای واکسن بیشتره و آزمایشش هم قوانین پیچیده‌تری داره. همچنین، واکسن عمدتا توسط نهادهای عمومی مثل دولت خریده میشه که پول کمتری نسبت به مشتریان خصوصی پرداخت میکنن. این مسائل باعث کم شدن حاشیه سود واکسن نسبت به داروهای عادی کمتر میشه، مخصوصا واکسن‌هایی که تنها یک بار در عمر انسان تزریق میشن. تمام این ها باعث میشه برای بسیاری از سرمایه گذار ها بیزینس مدل جذابی نباشن!
اگه تصمیم را به بازار آزاد محول کنیم، تنها کشورهای ثروتمند به واکسن کووید-۱۹ دسترسی پیدا میکنن. این اتفاق در مورد خیلی از واکسن‌های دیگه هم افتاده اما اگر در این مورد تکرار بشه شاهد فاجعه‌ای به مراتب بزرگتر خواهیم بود.
=================================================================
ایمنی گله ای چیست؟
=================================================================
http://uupload.ir/files/28x0_herd_immunity.jpg" width="700" />
واکسن روی تعدادی از افراد تاثیری نداره. موفقیت واکسن برای افراد مسن در بسیاری از موارد موقتیه و ممکنه برای زنان باردار یا کودکان خطرناک باشه. اما خوشبختانه خیلی جای نگرانی نیست! چرا؟ به دلیل مفهومی به نام ایمنی گله ای!
ایمنی گله ای (یا دسته جمعی) به این مفهومه که اگه در یک جامعه تعداد افراد زیاد و کافی واکسینه شده باشن، احتمال شیوع ویروس به شدت کاهش پیدا میکنه. در واقع افراد واکسینه مثل یک دیوار امنیتی جلوی گسترش ویروس رو می‌گیرن. مثلا فرض کنید فردی واکسن نزده و بیمار میشه اما اکثر افرادی که باهاش تعامل دارن واکسینه شدن، پس اونا ویروس رو منتقل نمی‌کنن و احتمال همه گیری به شدت پایین میاد.
برای اینکه بدونیم برای ایجاد ایمنی گله ای باید حداقل چه تعداد از افراد جامعه را واکسینه کنیم از رابطه‌ی زیر استفاده میشه:
http://uupload.ir/files/7ypz_vac.jpg" width="224" />
که R نشون دهنده‌ی میزان مسری بودن ویروسه. برای مثال اگه هر فرد بیمار 4 نفر دیگه رو آلوده کنه (R=4) پس برای ایجاد ایمنی گله ای در اون جامعه باید بیش از 75 درصد افراد واکسینه بشن. حالا فرض کنید تو یک جامعه که 80 درصد مردمش واکسینه شدن، یک نفر به این ویروس آلوده بشه. اون آدم 4 نفر دیگه رو آلوده میکنه ولی به طور متوسط 3.2 نفر از اون 4 نفر واکسن زدن و مریض نمیشن و به طور متوسط 0.8 نفر مریض میشه. پس یعنی هر کس فقط 0.8 نفر دیگه رو مریض میکنه: 1 > 0.8 > 0.64 > 0.512 > ... و در نهایت به تدریج بیماری محو میشه.
ایمنی گله ای به جز واکسیناسیون به صورت طبیعی و در اثر خود بیماری هم ممکنه به وجود بیاد. فردی که بیمار شده و بهبود پیدا کرده یعنی پادتن ویروس در بدنش ساخته شده و انگار واکسینه شده. این موضوع در مهار اپیدمی خیلی مهمه که در بخش بعدی راجع بهش صحبت می‌کنیم. (البته هنوز اثبات نشده که کسی که یک بار کووید گرفته، دوباره نمی‌گیره اما تمام ویروس هایی که تا حالا انسان رو بیمار کردن، بعد از بهبودی، سیستم ایمنی حدقل تا چند سال و حداکثر مادام العمر دربرابرشون مقاومت پیدا کرده، البته این شامل ویروس های جهش یافته نمیشه!)
=================================================================
اپیدمی چگونه رخ می‌دهد و چگونه می‌توان آن را مهار کرد؟
=================================================================
67 روز طول کشید تا این ویروس 100 هزار نفر رو آلوده کنه، اما آلوده کردن 100 هزار نفر بعدی تنها 11 روز طول کشید و 100 هزار نفر بعد از اون فقط 4 روز و در حال حاضر به رکورد 100 هزار نفر در یک روز بسیار نزدیک شدیم. اما این چطور ممکنه!؟
اگه ریاضی دبیرستان یادتون باشه با مفهوم رشد نمایی آشنا هستید. وقتی تولید هر روز وابسته به تولید روز قبل باشه، ما با یک رشد نمایی مواجه هستیم. شیوع بیماری هم از همین جنسه و وابسته به تعداد افراد آلوده است.
مثلا فرض کنید هر فرد بیمار هر روز 3 نفر دیگه رو هم مریض می کنه. پس روز اول 1 بیمار داریم و روز دوم 4 بیمار. در روز سوم، هر کدوم از 4 بیمار 3 نفر دیگه رو هم مریض میکنن و با خودشون، در انتهای روز 16 بیمار داریم. در روز بعد این عدد به 64 و در نهایت بعد از گذشت یک هفته بیش از 16 هزار بیمار داریم!! عجیب به نظر میاد!؟ حق دارید چون رشد نمایی واقعا عجیب و البته شدیده! در این حالت اگه مثلا دیدیم کشوری 16 هزار بیمار داره و کشور دیگه ای هزار بیمار، شاید به این معنی باشه که کشوری که هزار بیمار داره، وضعیت خیلی بهتری نداره و فقط 2 روز عقب تره!
حالا اگه ما بتونیم یه کاری کنیم که هر فرد بیمار به جای 3 نفر 1 نفر رو بیمار کنه چی؟ در اون صورت تعداد بیماران بعد از یک هفته میشه حدود 128 نفر! یعنی حدود 16 هزار بیمار کمتر که عدد قابل توجهیه.
http://uupload.ir/files/qppe_2_growth.jpg" width="700" />
خب حالا بیایم دست به قلم بشیم و سعی کنیم یک معادله‌ی ریاضی برای مدلسازی شیوع کرونا بنویسیم. اگه تعداد افرادی که هر فرد به طور روزانه باهاش تعامل داره رو E فرض کنیم و احتمال شیوع بیماری از فرد بیمار به سالم رو P در نظر بگیریم تعداد افراد بیمار هر روز از معادله‌ی زیر به دست میاد:
http://uupload.ir/files/vn17_1.jpg" width="224" />
پس در واقع تعداد کل افراد بیمار در روز بعد میشه:
http://uupload.ir/files/ydyn_e2.jpg" width="480" />
این معادله رو میشه برای روز اول تا روز k ام به صورت زیر نوشت (فرمول تصاعد هندسی):
http://uupload.ir/files/guxy_e3.jpg" width="293" />
آمار شیوع کرونا با نتایج ما مطابقه. مثلا این آمار تعداد بیماران خارج از چین بین 22 ژانویه و 6 مارسه که در اون مقدار ExP به طور متوسط 0.2 هست.
http://uupload.ir/files/6hs_exponential_growth.png" width="800" />
نکته ای در توابع نمایی بهشون باید توجه داشت حساسیت بسیار بالا به تغییرات کوچیکه! یعنی با اندک کاهش یا افزایش E یا P شاهد تغییر بسیار بزرگی در مقدار N خواهیم بود. به همین دلیله که رفتار های جزئی ما میتونه نقش زیادی در میزان شیوع بیماری داشته باشه. به همین دلیله که اقدامات شدیدی در همون ابتدا و قبل از بیماری تعداد زیادی از مردم صورت میگیره چون فقط یک روز غفلت میتونه سرنوشت شیوع بیماری در کشور رو عوض کنه!
https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S1755436516000037-gr2.jpg" width="391" />
اما باید توجه داشت که جمعیت محدوده و افرادی که بیمار شدن، دوباره بیمار نمیشن. در حالی که این نمودار محدودیتی نداره پس نمی‌تونه مدلسازی دقیقی باشه. در واقعیت با شیوع و گسترش ویروس، هر چقدر تعداد افراد بیمار Ni زیاد میشه احتمال آلوده شدن فرد جدید یا همون P کاهش پیدا میکنه و پس از مدتی (پیک اپیدمی) زور کم شدن P به افزایش Ni می‌چربه و شتاب رشد بیماری منفی میشه. نمودار زیر که به نمودار تابع لجستیک مشهوره بهترین مدلسازی ریاضی برای اپیدمی هستش:
http://uupload.ir/files/78de_logistic_curve.jpg" width="700" />
این نمودار به ما نشون میده که در هر روز چند بیمار (به صورت کلی از روز اول) داریم. پس شیب این نمودار در هر بازه‌ی یک روزه نشون دهنده‌ی تعداد بیماران جدید در اون روزه. اگه مشتق نمودار لجستیک رو رسم کنیم به منحنی مشهور اپیدمی ها میرسیم:
http://uupload.ir/files/c5u6_derivative.jpg" width="700" />
بر اساس این نمودار در یک اپیدمی تعداد بیماران جدید در هر روز افزایش پیدا میکنند تا به روز پیک بیماری برسیم. بعد از اون تعداد بیمارای جدید به تدریج کاهش پیدا میکنه تا روزی که اپیدمی به پایان برسه.
خب جایی نرید که هنوز کار داریم! اگه بشه به یه نحوی E (تعداد افرادی که روزانه باهاشون تعامل داریم) و P (احتمال پایه شیوع بیماری) رو کاهش بدیم چی میشه؟ انگار منحنی های تعداد کل بیماران و تعداد بیماران جدید هر روز به سمت راست کشیده میشن. مساحت زیر منحنی اپیدمی تغییری نمی‌کنه ولی انگار با دست قله اش رو به سمت پایین هل دادیم و برای همین طولش زیاد شده!
http://uupload.ir/files/5lcd_flat_curve.png" width="700" />
خب حالا این موضوع چه اهمیتی داره؟ به شکل زیر دقت کنید:
http://uupload.ir/files/n279_2_epidemics.jpg" width="700" />
حقیقت اینه که توانایی خدمات بهداشتی و درمانی همه‌ی کشور ها محدوده. اگه بخوایم ظرفیت سیستم درمانی رو همیشه برای دوران اپیدمی طراحی کنیم در اکثر زمان ها به شدت مازاد نیرو خواهیم داشت! پس حالا با این ظرفیت محدود چاره چیه؟
ما می‌تونیم دو نوع اپیدمی داشته باشیم: اپیدمی سریع و اپیدمی آهسته.
http://uupload.ir/files/w0fh_2_epidemics_4.jpg" width="700" />
? در اپیدمی سریع در مدت زمان کوتاهی اکثر افراد جامعه بیمار میشن در حالی که توان سیستم درمانی محدوده. این وضعیت به این معنیه که بسیاری از بیمارانی نیاز به مراقبت پزشکی برای بهبود دارن، نمی‌تونن اون رو دریافت کنن و تصمیمات وحشتناک برای انتخاب اینکه چه کسی زنده بمونه و چه کسی بمیره باید گرفته بشه. در این حالت نرخ مرگ به شدت بالا میره. مشکل فقط محدود به این موضوع نیست و توان سیستم درمانی هم به تدریج با پر شدن تخت ها و بیمار شدن تعدادی از پزشکان و پرستاران و خستگی و استرس شدید ناشی از این شرایط، کاهش پیدا میکنه و این یعنی نرخ مرگ حتی بیشتر هم خواهد شد.
? اما در یک اپیدمی آهسته، دولت تلاش میکنه منحنی اپیدمی رو با خط توان نیروی درمانی مماس کنه. در این حالت همیشه تخت کافی و مراقبت لازم برای بیماران وجود داره. تمام تلاش های صورت گرفته مثل تعطیل کردن مدارس و دانشگاه ها، تشویق به دورکاری، بستن مراکز تجاری و قرنطینه ها برای اینه که تا حد ممکن تعامل مردم با هم کاهش پیدا کنه یا به زبان ریاضی E کم بشه. رعایت های بهداشتی مردم مثل شست و شوی مداوم دست ها و استفاده از ماسک هم احتمال ابتلا یا P رو کاهش میده پس در نتیجه یک منحنی پهن و یک اپیدمی آهسته خواهیم داشت.
نکته‌ی جالب اینه که مساحت زیر هر دو منحنی اپیدمی سریع و آهسته یا هم برابره. یعنی حتی با وجود اینکه در نهایت تعداد افراد یکسانی دچار بیماری میشن اما در اپیدمی آهسته تعداد بسیار کمتری جونشون رو از دست میدن چون سیستم درمانی به دادشون میرسه.
http://uupload.ir/files/ym6p_2_epidemics_2.jpg" width="698" />
علاوه بر این، باید به این موضوع دقت کنیم که همزمان تلاش های زیادی برای ساخت دارو و واکسن برای مقابله با ویروس داره انجام میشه و خیلی مهمه که تا موقع کشف و ساخت دارو تا جای ممکن تعداد افراد کمتری بیمار بشن.
ما تجربه مقایسه این دو روش رو داریم. در همه‌گیری آنفولانزای اسپانیایی در سال 1918 در آمریکا مقامات دو شهر فیلادلفیا و سنت لوییس دو رویکرد کاملا متفاوت در مواجهه با ویروس جدید پیش گرفتن. در روز های ابتدایی شیوع آنفولانزا، فیلادلفیا جشنواره ای برگزار کرد که 200 هزار نفر از مردم شهر در اون حضور داشتن. 3 روز بعد تمام تخت های بیمارستانی پر شد و 4500 نفر ظرف یک هفته جونشون رو از دست دادن. در سنت لوییس دو روز بعد از کشف اولین مورد بیماری، تمام مدارس، پارک ها و کلیسا ها تعطیل شد. در نهایت میتونید تفاوت نتایج این دو رویکرد متفاوت رو ببینید:
http://uupload.ir/files/wn4_spanish_flu.jpg" width="700" />
تو استراتژی پهن کردن منحنی اپیدمی، همینطور باید حواسمون باشه که فریب آمار روزانه‌ی آزمایش ها رو نخوریم! آزمایش ها فقط بخشی از آمار واقعی هستن و در واقع به علت محدودیت تست ها و دوره‌ی نهفتگی بیماری، حقیقت خودش را با یک لگ چند روزه در آمار نشون میده. برای همین ممکنه شهری قرنطینه بشه اما هر روز تعداد بیماران جدیدش به ظاهر افزایش پیدا کنه ولی در واقع علت اصلیش شیوع بیماری تو روز های قبلی بوده و الان که تست های بیشتری گرفته میشه، حقیقت برملا شده.
✅ مدل SIR
اپیدمیولوژیست ها برای مدلسازی اپیدمی از مدل های پیچیده تری استفاده میکنند که ساده ترینشون مدل SIR هست.
?S(t) : تعداد افرادی که پتانسیل بیمار شدن رو دارن در هر لحظه
?I(t) : تعداد مبتلایان در هر لحظه
?R(t) : تعداد بهبود یافتگان و کشته شدگان (کسانی که دیگر بیماری نمی‌گیرند) در هر لحظه
پس همیشه S(t)+I(t)+R(t)=N که N کل جمعیت مدل ماست.
همچنین دو ضریب یکی برای نرخ شیوع بیماری (a) و دومی برای نرخ بهبود (یا مرگ!) (b) که در واقع سرعت شیوع و بهبود را نشون میده، را در مدل لحاظ میکنند. برای طولانی و گیج کننده نشدن مقاله از توضیحات صرف نظر میکنم ولی با تعریف نرخ تغییرات 3 تابع بالا نسبت به زمان و سپس حل این 3 معادله دیفرانسیل، میشه نمودار SIR رو در واحد زمان رسم کرد:
http://uupload.ir/files/hj5e_screenshot_2020-03-29_sir_model.jpg" width="700" />
پیشنهاد میکنم باhttps://www.geogebra.org/m/nbjfjtpv" target="_blank"> این مدل ساده بازی کنید تا خوب درک کنید چجوری تغییر ضرایب a و b میتونه سرنوشت اپیدمی رو عوض کنه و منحنی I (قرمز) رو پهن یا باریک کنه!
=================================================================
جنگ برای مبارزه با این ویروس ادامه داره. این روزها بشر بیش از هر زمان دیگه ای نیاز به اتحاد داره و حرف های تفرقه افکانه و نژاد پرستانه و طرح تئوری های توطئه‌ی بدون مدرک کمکی بهمون نمی‌کنه. پزشکان و کادر درمانی به بیماران کمک میکنن، محققان و دانشمندان به دنبال ساخت دارو و واکسن هستن، کارخانه های زیادی مشغول ساختن کیت های آزمایشگاهی و دستگاه ها و دارو های پزشکی هستن، سیاست گذاران به دنبال وضع قوانین برای مهار اپیدمی هستن و مردم در حال مدیریت کسب‌وکار خودشون و تلاش برای کمتر بیرون رفتن و رعایت نکات بهداشتی. این ها بدون کمک همدیگه هرگز موفق نخواهند شد.
این روزها فرصت مناسبیه برای درک و ستایش عظمت جهانی که در اون زندگی می‌کنیم. قدرت بشری که زمین رو تسخیر کرده و پا روی ماه گذاشته بیش از هر زمان دیگه ای به چالش کشیده توسط چی؟ ویروسی به قطر کمتر از 0.5 میکرون!
خب جا داره که یه خسته نباشید حسابی بهتون بگم که این مطلب رو تا آخر خوندید. امیدوارم براتون مفید بوده باشه. ازتون خواهش میکنم لینک این مقاله رو با دوستانتون و سایر افراد به اشتراک بذارید تا افراد بیشتری با داستان کرونا آشنا بشن.
همینطور اگه ایرادی دیدید لطفا متذکر بشید تا بررسی و اصلاح بشه. به شخصه سعی میکنم اطلاعات این مقاله مرتبا به روز بشه.
Remember, Knowledge is Power
=================================================================
نویسنده: علیرضا کشاورزی
=================================================================
