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Manchmal breitet sich eine Krankheit wie ein Lauffeuer aus. Einige tun es nicht. Einige Krankheiten sterben einfach aus. Wie finden wir heraus, welche Krankheiten sich ausbreiten werden und welche nicht?Nun, es gibt einen Begriff dafür, R0, ausgesprochen R "Naught". Stellen Sie sich eine Klasse von Erstklässlern vor. Man kommt krank in die Schule.
Die Krankheit dieses kranken Kindes infiziert ein anderes Kind. Das zweite Kind könnte dann ein Kind infizieren; Das dritte Kind könnte ein anderes infizieren. Eine Kette von Infektionen könnte die Krankheit in der gesamten Klasse verbreiten.
In der Epidemiologie nennen wir dies eine Krankheit mit einem R0 von 1. Jeder Fall führt zu einem neuen Fall.
Definition
R0 ist die grundlegende Reproduktionsnummer. Es beschreibt, wie viele Kinder krank werden, wenn ein krankes Kind das Klassenzimmer betritt (die Bevölkerung) und alle Kinder krank werden können (sie sind anfällig). Es hängt sowohl von der Krankheit selbst als auch von den Interaktionen der Kinder ab.
Wenn die R0 höher als 1 sind, sind mehr Kinder infiziert. Ein hoher R0 ist keine gefährlichere Krankheit. Eine Erkältung kann einen hohen R0 haben; Eine seltene, aber tödliche Krankheit kann einen niedrigen Wert von weniger als 1 haben.
Nun zurück ins Klassenzimmer.
R0 <1
Stellen Sie sich vor, dass im Durchschnitt nicht jedes Kind ein anderes Kind infiziert. Das erste Kind infiziert ein zweites; der zweite, ein dritter. Vielleicht infiziert der dritte jedoch keine.
Die Krankheit würde aufhören, sich auszubreiten.
Dies ist, was passiert, wenn R0 kleiner als 1 ist. Kinder könnten zuerst krank werden, aber die Krankheit wird nachlassen.
R0> 1
Kehren wir zum ersten Kind zurück. Stellen Sie sich nun vor, dieses Kind infiziert 2, diese 2 Kinder infizieren jeweils 2 (4 alle zusammen). Insgesamt wären 7 infiziert. Die letzten 4 könnten dann jeweils 2 infizieren, was zu insgesamt 15 Infektionen führt. Ziemlich bald würde es viele kranke Kinder geben. Dies passiert, wenn R0 2 ist und kein krankes Kind zu Hause bleibt.
Anfälligkeit
Im wirklichen Leben ist nicht jeder in der Lage, den Fehler zu erkennen. Einige Kinder können geimpft sein. Einige werden krank und können nicht zweimal gleichzeitig krank werden. Einige Kinder sind krank geworden, haben sich erholt und sind immun. Wir sagen, dass nicht jeder "anfällig" ist.
Bei anhaltenden Ausbrüchen erklärt die "Effektive Reproduktionsrate" (R) die Ausbreitung der Krankheit. Dies ist die Anzahl der Kinder, die in einer Klasse krank werden, die eine Mischung aus Kindern hat, die nicht krank werden können, und Kindern, die es können. (R nimmt mit dem anfälligen Anteil zu. R = R0x, wobei x der anfällige Anteil ist)
Die Anzahl der anfälligen Personen ändert sich während eines Ausbruchs, wenn mehr Kinder krank werden und sich erholen oder geimpft werden. Das Mischen von kranken, immunen und genesenen Kindern ist möglicherweise auch nicht einheitlich.
Herdenimmunität
Wenn das erste Kind einen Raum voller immuner Kinder betrat, würde sich die Krankheit nicht ausbreiten. Wenn fast jedes Kind bereits krank und immun gewesen wäre, würde sich die Krankheit nicht ausbreiten. Wenn 8 von 10 Kindern geimpft würden, würde sich die Krankheit wahrscheinlich nicht ausbreiten. Das kranke Kind interagiert möglicherweise nicht mit den 2 von 10 Kindern, die krank werden könnten.
Wir nennen das Herdenimmunität. Das heißt, die Immunität einiger Kinder schützt andere nicht immunisierte Kinder vor Krankheit. Es ist der Anteil der Kinder, die immun sind, so dass jedes Kind (im Durchschnitt) nur ein Kind krank wird. Wenn ein weiteres Kind immun wäre, würde sich die Krankheit nicht ausbreiten.
Wenn R0 groß ist, schützt die Herdenimmunität nur, wenn viele immun sind. (Herdenimmunitätsschwelle = 1 - 1 / R0) Je größer der R0, desto mehr Kinder müssen geimpft werden.
Super-Spreizer
Einige Kinder verbreiten mehr Krankheiten als andere, wie ein kranker Lehrer, der mit jedem Kind arbeitet. Ausbrüche können komplizierter sein als R0.
Beispiele aus der Praxis
Eine der ansteckendsten Krankheiten sind Masern mit einem R0 zwischen 12 und 18. Vor der Masernimpfung konnte ein Kind 15 Kinder in einem Klassenzimmer infizieren. Diese 15 Klassenkameraden konnten dann jeweils 15 Schulkameraden infizieren. Masern breiten sich schnell aus. Um die Ausbreitung von Masern zu vermeiden, müssten viele geimpft werden.
Wir können R0 auch anhand von Kontakten schätzen. In einem Klassenzimmer können Kinder, die Blöcke spielen und auf ihren Händen niesen und Infektionen verbreiten, Kontakt aufnehmen. Der R0-Wert hängt von diesem Kontakt ab. Es hängt davon ab, wie lange die Krankheit dauert, wie viele Kontakte ein Kind hat, wenn es krank ist, wie oft sich eine Krankheit bei jedem Kontakt ausbreitet.