Исследования показывают, что количество случаев COVID-19 увеличивается по мере падения температуры и влажности. Недавнее исследование указывает на более серьезные случаи заболевания в холодную и сухую погоду. Предполагают ли эти результаты, что COVID-19 носит сезонный характер? Эксперты не согласны.

Осенью пара гуляет, чтобы сопроводить статью о погоде и COVID-19.
Некоторые исследования показывают, что COVID-19 может быть более заметным при более низких температурах.

Почему эти результаты столь противоречивы и почему в Соединенных Штатах было зарегистрировано большинство случаев во время жаркого и влажного лета? В этой специальной статье  исследуем, какие погодные условия больше всего связаны с случаями COVID-19.

Выясняем, какие факторы могут затруднить интерпретацию этих исследований. И  описываем, как одно международное исследование пытается обойти эти проблемы.

Есть веские причины ожидать, что респираторный вирус будет демонстрировать сезонные колебания. Грипп и респираторно - синцитиальный вирус являются более распространенными в течение зимы в умеренных районах мира.

«Но дело в том, что респираторные вирусы обычно носят сезонный характер, вероятно потому, что вирусы, которые передаются через капли воды, переносятся хуже, если капля высыхает быстрее, а температура, влажность и УФ-излучение могут быть причиной затишья в передаче, которое мы сейчас наблюдаем. , Обратная сторона медали, увы, в том, что осенью и в будущем будет наоборот ».
- Профессор Ян Джонс, профессор вирусологии, Университет Рединга, Соединенное Королевство

Исследования первого SARS-CoV в 2003 году показывают, что погода может иметь важное значение для распространения коронавируса. Хотя этот вирус не циркулировал достаточно долго, чтобы установить какой-либо потенциальный сезонный образец, ежедневная погода была связана с количеством случаев. В Гонконге количество новых случаев заболевания было в 18 раз выше при более низких температурах (ниже 24,6 ° C), чем при более высоких температурах.

Эпидемия прекратилась в теплый и засушливый июль 2003 года, но при этом были приняты жесткие меры контроля со стороны населения . Недавний обзор сезонности респираторных инфекций описывает, как холодная и сухая зимняя погода делает нас более восприимчивыми к вирусам в целом.

В этих условиях слизистая оболочка носа высыхает, что, в свою очередь, нарушает функцию ресничек, крошечных волосков, выстилающих носовой проход.  Они могут не выводить вирусы из носа. В обзоре сделан вывод, что относительная влажность 40–60% может быть идеальной для здоровья органов дыхания.

87% своего времени люди проводят в помещении, так как же на них так сильно влияет внешняя погода? Когда холодный и сухой воздух встречается с теплым воздухом из помещения, влажность воздуха внутри помещения снижается до 20% . Зимой уровень влажности в помещении составляет 10–40% по сравнению с 40–60% осенью и весной. Более низкая влажность способствует распространению вирусных аэрозолей и может сделать вирус более стабильным.

Влажность и осадки

Лабораторные и наблюдательные исследования пациентов с COVID-19 показывают влияние влажности на вирус SARS-CoV-2.

Полученный в лаборатории аэрозоль SARS-CoV-2 был стабильным при относительной влажности 53% при комнатной температуре, 23 ° C, 73 ° F. Вирус не сильно дегенерировал даже через 16 часов и был более устойчивым, чем MERS и SARS-CoV. Это помогает объяснить более высокий уровень инфекционности, передаваемой по воздуху.

Лабораторные исследования не обязательно предсказывают, как вирус будет вести себя в реальном мире. Однако исследование 17 городов Китая с более чем 50 случаями COVID-19 показало связь между повышением влажности и сокращением случаев COVID-19.

Команда измерила  абсолютную влажность или общее количество воды в воздухе. На каждый грамм на кубический метр (1 г / м3) увеличения абсолютной влажности наблюдалось 67% -ное сокращение случаев COVID-19 после 14-дневного интервала между повышением влажности и количеством случаев.

Эксперты сообщают об аналогичных связях между количеством случаев заболевания и влажностью в Австралии , Испании , а также между случаями и смертностью на Ближнем Востоке.

Взаимодействие температуры и влажности обеспечивает различные погодные условия, которые определяются широтой.

При сравнении климатических данных рассматривались восемь городов с высоким уровнем распространения COVID-19:

  • Ухань, Китай
  • Токио, Япония
  • Тэгу, Южная Корея
  • Кум, Иран
  • Милан, Италия
  • Париж, Франция
  • Сиэтл, США
  • Мадрид, Испания

Эти города сравнивали с 42 другими городами мира с низким уровнем распространения COVID-19. Все первые восемь городов лежат в узкой полосе между 30 ° и 50 ° северной широты.

В период с января по март 2020 года в пострадавших городах наблюдались низкие средние температуры 5–11 ° C, 41–52 ° F и низкая абсолютная влажность 4–7 г / м3. Авторы заключают, что эти результаты:

«В соответствии с поведением сезонного респираторного вируса».

Исследования гриппа показывают, что тропические районы, где дождевые осадки влияют на влажность, имеют более высокую передачу в условиях влажного дождя.

Американские исследователи установили пороговое значение 18–21 ° C (64–70 ° F) и удельную влажность ниже 11–12 г / кг, что примерно эквивалентно 13–14 г / м3, для повышенной передачи вируса зимой. В тропических странах с более высокими уровнями температуры и влажности уровень передачи гриппа выше при большом количестве осадков, определяемом как более 150 мм в месяц.

Бразильские исследователи смотрели на осадки по всему миру, и подтверждают COVID-19 случаи также увеличиваются с большим количеством осадков. На каждый средний дюйм в день дождя наблюдалось увеличение на 56 случаев COVID-19 в день. Связи между дождями и смертностью от COVID-19 не обнаружено.

температура

Связь между случаями COVID-19 и температурой менее очевидна. Исследования, проведенные в Китае,  не обнаружили связи с температурой окружающей среды.

Точно так же исследователи не сообщают о влиянии температуры и передачи или смерти COVID-19 в Австралии , Испании и Иране .

Однако более высокие температуры связаны с меньшим числом случаев заболевания в Турции, Мексике, Бразилии и США, но, похоже, есть порог. Более высокие температуры не вызывают дальнейшего снижения передачи COVID-19, что может объяснить некоторые различия.

Это согласуется с лабораторными исследованиями, которые показывают, что вирус SARS-CoV-2 очень стабилен вне организма при температуре 39,2 ° F (4 ° C), но становится все более нестабильным при температуре выше 98,6 ° F (37 ° C).

Часы солнечного света и ультрафиолета

Исследование, проведенное в Испании, показало,  после 5 дней изоляции, чем дольше светит солнце, тем больше случаев COVID-19. Эта положительная связь сохранялась с лагом - между солнечными часами и случаями - в 8 и 11 дней. Связи между солнечными часами до блокировки и в течение первых 5 дней не было.

Это противоречит результатам исследований гриппа, которые предполагают более низкую передачу вируса при более продолжительном солнечном свете. Авторы говорят:

«Положительный знак солнечного света вполне может быть еще одним примером поведенческой адаптации, в результате чего соблюдение приказов о блокировке ослабевает в солнечные дни».

Напротив, солнечный ультрафиолетовый свет не оказывает никакого влияния , поскольку длина волны, необходимая для уничтожения вирусов и бактерий, составляет менее 280 нанометров (нм).

Этот тип ультрафиолетового света (УФС) не достигает Земли, так как он поглощается озоновым слоем. Если бы он действительно достиг Земли, люди в считанные минуты получили бы серьезные ожоги кожи и глаз.

Некоторые незначительные эффекты света , определяемые как 280–320 нм, были предложены для объяснения противоречивых данных о более низкой передаче COVID-19 в холодных и сухих условиях на большей высоте. Однако другие факторы, такие как более высокий уровень витамина D у людей в этих регионах, могут быть более важными.

полемика

«Этот вирус пока не демонстрирует сезонной закономерности как таковой. Это ясно демонстрирует, что если вы ослабите давление вируса, вирус вернется в норму. Это реальность, это факт ».
- Д-р Майкл Райан, пресс-брифинг ВОЗ 8/10/2020 @ 20:51 мин.

Исследователи из Оксфорда, Соединенное Королевство, перечисляют причины, по которым людям не следует использовать наблюдательные исследования количества случаев COVID-19 и связанных с ними погодных условий для определения сезонности передачи COVID-19.

Они утверждают, что возможности тестирования были серьезной проблемой в большинстве стран, а это означает, что случаев гораздо больше, чем сообщается.

Следовательно, любой фактор, связанный с погодой и повышенными шансами на тестирование, может создать впечатление, что количество случаев заболевания было связано с погодой, в то время как усиление тестирования просто влияет на цифры.

Например, в зимние месяцы часто встречаются другие респираторные заболевания, которые могут побудить людей пройти тест на COVID-19. Будут выявлены более легкие случаи, которые не были бы выявлены без респираторных симптомов другого вируса.

Кроме того, в холодную погоду чаще встречаются другие заболевания, такие как сердечно-сосудистые заболевания. Пациенты, которые находятся в больнице, с большей вероятностью будут проходить обследование, что приводит к дальнейшему выявлению случаев. Однако это может быть связано с другими условиями, связанными с погодой, и не обязательно с COVID-19.

Тем не менее, вероятность смерти от COVID-19 с меньшей вероятностью будет зависеть от возможностей тестирования, поскольку ожидается, что люди с тяжелыми симптомами будут посещать больницу независимо от погоды. Некоторые исследования, приведенные выше, сообщают о связи между смертями и изменениями погоды.

Во время пандемии новый вирус будет быстро распространяться среди населения, у которого нет иммунитета. Национальные академии наук, инженерии и медицины в своем консенсусном отчете о передаче COVID-19 заявляют:

«[Десять] пандемий гриппа за последние 250 с лишним лет - две начались зимой в северном полушарии, три - весной, две - летом и три - осенью. У всех была пиковая вторая волна примерно через 6 месяцев после появления вируса в человеческой популяции, независимо от того, когда произошло первоначальное внедрение ».

Исследователи из Принстонского университета и Национального института здоровья Bethesda смоделировали распространение SARS-CoV-2 в зависимости от погоды, используя данные о двух бета-коронавирусах, подобных SARS-CoV-2, которые обычно вызывают простуду.

Они обнаружили, что передача пандемии в сообществе, вероятно, будет настолько сильной, что сведет на нет незначительные последствия погодных изменений, такие как повышение температуры и влажности.

Модель объясняет, почему некоторые страны со слабыми мерами контроля общественного здравоохранения, такими как избегание тесных контактов, замкнутых пространств и скоплений людей, и где это невозможно, ношение масок, демонстрируют высокие показатели передачи в жарких и влажных летних условиях.

«Как утверждает в своей статье Рэйчел [Бейкер], вероятно, существует сезонное влияние на передачу, но, учитывая высокий уровень восприимчивости людей, оно не смогло подавить передачу. Текущая вспышка в США, вероятно, была бы хуже, если бы погода не была на нашей стороне, и, вероятно, ухудшится осенью и зимой, если все остальное останется прежним. Когда у нас будет достаточно вакцинированных или выздоровевших людей, мы, вероятно, увидим небольшие сезонные вспышки COVID-19, возвращающиеся каждую зиму, похожие на простуду и грипп ».
- Марта Шокет, доктор философии, научный сотрудник, UCLA, личное сообщение 8/12/2020

Новое исследование изучает серьезность COVID-19 и погоду

Чтобы преодолеть проблему непогодных факторов, которые путают картину сезонности и COVID-19, международная группа исследователей проанализировала серьезность COVID-19, а не количество случаев.

Используя данные госпитализаций в шести европейских больницах и 13 больниц в провинции Чжэцзян в Китае, они обнаружили снижение смертности, средней продолжительности пребывания и госпитализаций в отделения интенсивной терапии по поводу COVID-19 с каждым дополнительным днем ​​пандемии.

Это было обнаружено в большинстве европейских больниц, но не в больницах Китая. Подъем пандемии в Китае произошел исключительно зимой, тогда как в Европе COVID-19 распространялся в зимние и весенние месяцы.

Смертность снижалась в европейских больницах с каждым повышением температуры, но не в китайских больницах. Авторы не приняли во внимание улучшения в лечении в феврале и июле, сославшись на незначительное влияние использования дексаметазона .

Они предполагают, что снижение степени тяжести связано с изменениями слизистой носа, вызванными влажностью, и вирусным клиренсом носовых ресничек.

Выводы о снижении степени тяжести были подтверждены в их наборе данных в США и Великобритании о четырех миллионах граждан, сообщающих о симптомах, связанных с COVID-19. Более 37000 человек имели кластер симптомов, тесно связанный с положительным результатом тестирования на COVID-19. В ходе исследования наблюдалось аналогичное уменьшение продолжительности симптомов.

Что означает это исследование

Это исследование представляет собой препринт и экспериментальное исследование. Следовательно, оно не может установить причинно-следственные связи, но оно каким-то образом помогает преодолеть потенциальные смешивающие факторы в более ранней погоде и тематических исследованиях COVID-19.

Если COVID-19 носит сезонный характер, эксперты, скорее всего, установят это в 2021 или 2022 году после основных волн пандемии.

Между тем, авторы предполагают важность рассмотрения вопроса о гидратации для пациентов и населения, включая древнюю практику орошения носа .

«… Обеспечение пациентов на ранних стадиях заболевания увлажненным воздухом может быть полезным. [и]… в ситуации быстро прогрессирующей пандемии COVID-19 было бы важно активно продвигать всеобщее увлажнение сухого воздуха во всех общественных и частных отапливаемых помещениях, а также активную гигиену носа и увлажнение ».