Почему эпидемии гриппа происходят зимой?

Сезонная эпидемия гриппа разражается каждый год, но до недавнего времени никто не знал, почему это происходит. Как выяснил корреспондент BBC Future, причина кроется в том, как именно вирус передается от одного человека другому.

Каждый год происходит одно и то же: на улице холодает, ночи становятся длиннее, а мы начинаем чихать.

Если повезет, то можно отделаться банальной простудой — ощущение такое, будто в горле застряла терка, но в принципе заболевание не опасно. Если же не повезет, то на неделю, а то и дольше, мы будем мучиться от высокой температуры и ломоты в конечностях.

Это грипп.

Учитывая количество людей, ежегодно заболевающих сезонным гриппом, трудно поверить в то, что еще совсем недавно ученые имели весьма слабое представление о том, почему холодная погода способствует распространению вируса.

Лишь в последние 5 лет им удалось найти ответ на этот вопрос и, возможно, способ остановить распространение инфекции.

Все дело в особенностях переноса вируса воздушно-капельным путем.

Помнить о профилактике

Каждый год в зимний сезон по всему миру гриппом заболевают до 5 миллионов человек, а около 250 тысяч человек от него умирают.

Частично опасность вируса заключается в том, что он очень быстро мутирует — переболев штаммом одного сезона, человеческий организм, как правило, оказывается неподготовленным к штамму следующего года.

Антитела, выработанные против прошлогоднего штамма, не опознают мутировавший вирус, и иммунитет оказывается утраченным, - говорит Джейн Мец из Бристольского университета.

По этой же причине трудно разрабатывать эффективные вакцины против гриппа, и хотя для каждого нового штамма, в конечном счете, такая вакцина создается, призывы медиков к массовой вакцинации населения, как правило, заканчиваются ничем.

Ученые рассчитывают на то, что понимание причин распространения гриппа в зимний период и падения заболеваемости летом поможет выработать простые и действенные меры профилактики.

Существовавшие до недавних пор объяснения этому явлению сводились к поведению людей. Зимой мы больше времени проводим в помещении - а значит, в более тесном контакте с другими людьми, которые могут являться переносчиками вируса.

Мы также чаще пользуемся общественным транспортом, в котором нас окружают чихающие и кашляющие пассажиры. В результате, заключали ученые, риск эпидемии гриппа зимой увеличивается.

Еще одно распространенное раньше объяснение касалось человеческой физиологии: в холодную погоду защита организма от инфекции снижается.

Короткими зимними днями нам не хватает солнечного света, и в организме снижаются запасы витамина D, помогающего укреплять иммунную систему. Таким образом, мы становимся более уязвимыми для инфекции.

Кроме того, когда мы вдыхаем холодный воздух, кровеносные сосуды в носу сужаются, чтобы предотвратить потерю тепла. Это, в свою очередь, мешает белым кровяным тельцам ( солдатам , которые сражаются с микробами) добираться до слизистой носа и уничтожать вдыхаемые нами вирусы.

В результате последние беспрепятственно проникают в организм. (Не исключено, что по этой же причине можно простудиться, выйдя в холодный день на улицу с мокрой головой).

Хотя вышеперечисленные факторы и играют определенную роль в распространении вируса гриппа, сами по себе они не до конца объясняют ежегодные эпидемии заболевания.

Разгадка, возможно, кроется в воздухе, которым мы дышим.

Секрет влажного воздуха

Согласно законам термодинамики, относительная влажность холодного воздуха ниже, чем теплого. То есть, при достижении точки росы, при которой водяной пар выпадает в виде осадков, содержание этого пара в холодном воздухе будет меньше, чем в теплом.

Поэтому в холодное время года на улице может идти дождь или снег, но сам по себе воздух при этом будет суше, чем в теплый период.

В то же время, ряд исследований, проведенных в последние годы, подтверждает, что в сухом воздухе вирус гриппа чувствует себя лучше, чем во влажном.

В рамках одного из этих исследований ученые наблюдали в лабораторных условиях за распространением гриппа у морских свинок.

В более влажном воздухе эпидемия с трудом набирала ход, в то время как в более сухих условиях вирус распространялся молниеносно.

Сравнивая результаты наблюдений за климатическими изменениями, собранные за 30-летний период, со статистикой заболеваемости гриппом, группа исследователей под руководством Джеффри Шеймана из Колумбийского университета обнаружила, что эпидемия вируса практически всегда возникает после падения относительной влажности воздуха.

Два графика, отражавшие зависимость быстроты распространения вируса от степени влажности воздуха совпадали настолько, что один можно было практически наложить на другой , - говорит Мец, которая вместе с коллегой Адамом Финном недавно написала статью об этих исследованиях для периодического научного издания Британской ассоциации инфекционистов, Journal of Infection.

Открытие связи между влажностью воздуха и заболеваемостью гриппом неоднократно подтверждалось экспериментально, в том числе на основе анализа пандемии свиного гриппа, разразившейся в 2009 г.

Вывод, к которому пришли ученые, может показаться нелогичным: принято считать, что риск заболеть выше как раз во влажной среде.

Чтобы понять, почему в случае с гриппом это не так, необходимо посмотреть на то, что происходит, когда мы кашляем и чихаем.

Из носа и рта вырывается тонкая взвесь капель. При попадании во влажный воздух они остаются довольно крупными, и оседают на полу.

А вот в сухом воздухе эти капли распадаются на более мелкие частицы — настолько мелкие, что они могут оставаться в подвешенном состоянии несколько часов или даже дней.

В результате зимой мы вдыхаем вместе с воздухом коктейль из мертвых клеток, слизи и вирусов, оставленный любым, кто недавно чихал или кашлял в помещении.

Кроме того, водяной пар в воздухе, по всей видимости, вреден для вируса гриппа.

Возможно, влажный воздух каким-то образом изменяет кислотность или содержание солей в слизи, в которой находятся микробы, деформируя их внешнюю оболочку.

В результате вирус теряет оружие, помогающее ему атаковать человеческие клетки.

В сухом же воздухе вирусы могут оставаться активными в течение нескольких часов, пока их кто-нибудь не вдохнет или не проглотит, после чего они смогут проникнуть в клетки носоглотки.

Весь арсенал

Из этого общего правила есть несколько исключений.

Хотя воздух в салоне самолета, как правило, довольно сух, риск заболеть гриппом на борту не выше, чем на земле — возможно, потому что система кондиционирования удаляет вирусы из салона, прежде чем они успеют распространиться.

Кроме того, хотя сухой воздух, по-видимому, способствует распространению гриппа в умеренном климате Европы и Северной Америки, есть предположение, что в тропиках вирус ведет себя по-другому.

Одно из возможных объяснений гласит, что в теплых и влажных условиях тропического климата вирус гриппа может более активно оседать на поверхностях в помещении.

Таким образом, хотя во влажном воздухе вирусы выживают не очень хорошо, им вольготно живется на всем, к чему вы можете прикасаться, — а это увеличивает вероятность их попадания с рук в рот.

В Северном же полушарии открытие ученых, возможно, приведет к разработке простой методики борьбы с вирусом гриппа, пока тот еще находится в воздухе.

Тайлер Кеп из Клиники Мейо в городе Рочестер, штат Миннесота, подсчитал, что если на один час включить увлажнитель воздуха в школе, погибнет около 30% всех содержащихся в воздухе вирусов.

Подобные меры можно применять и в других общественных местах, например, в приемных покоях больниц и на транспорте.

Этот метод способен предотвратить крупные вспышки заболеваемости гриппом, происходящие раз в несколько лет после мутации вируса, - говорит Кеп. - Экономия на стоимости рабочих и учебных дней, пропущенных по болезни, а также стоимости лечения, оказалась бы весомой .

Сейчас Шейман проводит ряд дополнительных экспериментов с увлажнением воздуха, однако, по его мнению, не все так просто.

Хотя в более влажном воздухе выживаемость вирусов гриппа снижается, существуют другие болезнетворные микроорганизмы, например, плесень, которые в условиях высокой влажности чувствуют себя вполне комфортно. Поэтому не стоит переоценивать увлажнение воздуха — у него есть и минусы , - предупреждает Шейман.

Ученые подчеркивают, что вакцинация и личная гигиена по-прежнему остаются наилучшими способами профилактики гриппа.

Увлажнение воздуха — лишь один из дополнительных методов борьбы с его распространением.

Но когда имеешь дело с таким опасным и всепроникающим врагом, как вирус гриппа, имеет смысл использовать весь арсенал доступных средств.