March 19, 2020

Почему инфекции, вроде коронавируса, так стремительно распространяются и как этому помешать?

После того как в Соединенных Штатах объявили о первом случае заражения вирусом Covid-19, сообщения про распространение инфекции стали постепенно накапливаться и через два месяца превратились в непрерывный поток информации.

Рост числа случаев заражения коронавирусом в США

Экспоненцианальный рост вызывает беспокойство экспертов. Если число случаев продолжит каждые три дня увеличиваться вдвое, то к маю в США их будет порядка ста миллионов.

И это математика, а не пророчество. Специалисты в области здравоохранения говорят, что распространение вируса можно замедлить, если люди воздержатся от лишних контактов («социально дистанцируются»), будут избегать общественных мест и ограничат свое передвижение.

В отсутствии каких-либо мер по сдерживанию вирус продолжит расти в геометрической прогрессии в течение еще нескольких месяцев. Чтобы понять почему, смоделируем распространение условной болезни среди населения.

Назовем эту условную болезнь «симулит». И предположим, что она распространяется даже проще, чем коронавирус — через любой контакт здорового человека с зараженным.

При численности всего пять человек заражение «симулитом» происходит достаточно быстро.

В реальной жизни, разумеется, люди в конечном итоге выздоравливают и тогда уже они не могут ни заразить «симулитом» другого человека, ни заболеть повторно после контакта с зараженным.

Теперь посмотрим, что происходит, когда «симулит» распространяется в городе с населением 200 человек. Дано — каждый начинает двигаться из случайной позиции в случайном направлении, и среди них лишь один зараженный.

Оранжевая кривая на графике — количество больных людей. Обратите внимание, как быстро растет кривая по мере распространения болезни, а затем снижается по мере выздоровления.

Наш условный городок совсем небольшой — размером с Уиттиер на Аляске (по данным на 2017 год там проживали всего 208 человек — прим. ред). Поэтому «симулит» смог быстро распространиться среди населения.

В такой стране, как Соединенные Штаты, где проживают около 330 миллионов человек, период роста кривой может быть гораздо более длительным (кривая будет долго расти, прежде чем начнет замедляться).

Что касается вполне реального коронавируса, то мы бы хотели замедлить его распространение, прежде чем он заразит большую часть населения США. Поэтому чтобы сдержать «симулит», создаем принудительный карантин — аналогично тому, как поступили власти Китая в провинции Хубэй, эпицентре эпидемии.

Упс! Как и ожидали эксперты в области здравоохранения, полностью изолировать здоровых людей от болеющих оказалось невозможно. Леана Вэн, бывший комиссар по здравоохранению города Балтимор, еще в январе рассказала The Washington Post о нецелесообразности принудительного карантина.

«Многие люди работают в городе, а живут в соседних округах, и наоборот», — объясняет Вэн. Отрывать людей от их семей? Блокировать каждую дорогу? И как осуществлять поставки продовольствия?»

Профессор права в области глобального здравоохранения Джорджтаунского университета Лоуренс Гостин отмечает: «Правда в том, что такие блокировки очень редкое и неэффективное явление».

К счастью, есть и другие способы сдержать вспышку эпидемии. Прежде всего, работники здравоохранения призывают избегать скопления людей, чаще оставаться дома и держаться от других на расстоянии. Если люди менее мобильны и меньше взаимодействуют друг с другом, у вируса меньше возможностей распространяться.

Некоторые все же будут выходить из дома. Возможно, это необходимо им в связи с работой или из-за других обязательств, а, может, они просто отказываются прислушиваться к предупреждениям органов здравоохранения. У этих людей больше шансов заболеть, но и выше вероятность стать разносчиком «симулита».

Посмотрим, что происходит, когда четверть населения продолжает перемещаться, в то время как остальные 75% следуют стратегии «социального дистанцирования», как ее называют эксперты в области здравоохранения.

Следование этой стратегии сохраняет здоровыми большее количество людей. Этому способствует и отказ от привлечения людей в общественные места.

«Мы контролируем желание людей находиться в общественных местах, закрывая публичные пространства. В Италии, например, закрылись все рестораны. Китай закрывает всё, а теперь и мы начали это делать, — рассказывает Дрю Харрис, исследователь в области народонаселения и доцент Колледжа общественного здравоохранения при Университете Томаса Джефферсона. «Сокращение возможностей людям собираться помогает им социально дистанцироваться».

Чтобы смоделировать более обширное «социальное дистанцирование», представим, что перемещаться может уже не одна четверть, а одна восьмая населения.

Примечание: те модели случайных перемещений, которые вы видели, не были заданными. В материале The Washingon post каждая такая симуляция перемещений — уникальна для каждого пользователя. То есть та модель, которую вы увидите при первом прочтении статьи, будет отличаться при повторной загрузке страницы.

Но несмотря на это, при разных результатах нового «запуска» каждого графика, умеренное «дистанцирование» все равно оказывается наиболее эффективным в сравнении с карантином, а расширенное «дистанцирование» превосходит оба эти способа. Сравнение графиков — ниже.

Сравнение эффективности разных вариантов сдерживания инфекций

«Симулит» — это не коронавирус, а модели перемещений выше значительно упрощают сложность реальной жизни. Но как и «симулит», передающийся прыгающими шарами на вашем экране, так и Covid-19 распространяется через наши человеческие связи — сквозь страны и города, через рабочие места и наши семьи. Подобно скачущему на экране мячу, поведение одного человека может вызывать волновой эффект, способный затронуть людей, находящихся далеко.

В одном критически важном аспекте эти модели все же не похожи на реальность — коронавирус может убить. И хотя уровень смертности точно не известен, уже ясно, что более всего он опасен для пожилых людей.

«Если вы хотите, чтобы картина была более реалистичной, — сказал Гарри Стивенс (репортер The Washington Post — прим. ред.) после просмотра модели, некоторые точки должны исчезнуть».

Оригинал: https://www.washingtonpost.com/graphics/2020/world/corona-simulator/