Пандемия, коронавирус, карантин — наверное сегодня в мире нет человека, который не знаком с этими словами. Их знают простые люди, врачи, политики, ученые, журналисты, и другие — внимания к этому много, но решения пока нет.
Тоже слежу за этим с самого начала и заметил некоторые особенности распространения коронавируса в мире, о них и поговорим.
Почему математика? Математика — фундаментальная наука, выявляет взаимосвязи и способствует нахождению самых общих законов природы. Здесь не будет интегралов, матриц и формул, будут графики с числами, рисунки и слова — с помощью них попробую рассказать о некоторых взаимосвязях в этом "уравнении" и попытаться найти его решение.
Первой переменной в нашем "уравнении" будет витамин D.
Ученые из многих стран уверяют, что дефицит витамина D приводит к более тяжелым последствиям при коронавирусе. Полностью излечить витамин D не может, но он обладает противовоспалительными свойствами, которые помогут организму противостоять осложнениям.
В организм витамин D отчасти поступает с пищей, но главный источник – холекальциферол (витамин D3), вырабатываемый в коже под воздействием прямого солнечного света, – что и делает регулярное пребывание на солнце жизненно необходимым для человека. В отсутствие достаточной инсоляции и/или витаминизированной пищи организм расходует запасы витамина D, накопленные при более благоприятных условиях в жировой ткани.
Вот мы и перешли ко второй переменной — солнечный свет.
Здесь немного подробнее.
Начнем с географии. Как известно, условная линия сечения, которая называется экватором делит Землю на две половины — Северное полушарие и Южное полушарие (Рис 1).
Рис 1. Территория Северного полушария (выделена желтым) и Южного полушария
Тепловые пояса (или пояса освещенности). В зависимости от количества солнечного света, падающего на поверхность Земли, на земном шаре выделяют 5 тепловых поясов: тропический, два умеренных, два полярных пояса.
Рис 2. Тепловые пояса Земли
Астрономия и смена времен года на Земле. Наклон оси вращения Земли — главная причина смены времён года. Из-за него к источнику тепла полушария приближаются по очереди во время вращения планеты вокруг Солнца. На получающей большую часть тепла половине небесного тела наступает лето, а другая в этот период прогревается слабее, что приводит к наступлению зимы.
Сезонные изменения связаны с продолжительностью светлого времени суток – дни летом длинные, а ночи короткие. В зимний период их соотношение меняется на обратное.
Рис 3. Смена времен года в Северном полушарии и Южном полушарии
У нас есть две переменные солнечный свет, витамин D, а также зависимость: больше солнечного света (нахождения на свету) — больше витамина D в организме.
Теперь возьмем по три страны Южного и Северного полушарий и рассмотрим график распространения коронавирусной инфекции по месяцам:
Рис 4. Распространение коронавируса в Австралии, Южной Африке, Аргентине
Как видно из Рис 4. рост количества заражений в Южной Африке и Австралии пришелся на холодный зимний период для Южного полушария (июнь, июль, август), а уже с началом весны пошел спад (сентябрь). В Аргентине рост также пришелся на аргентинскую зиму, а спад пошел с середины весны (октябрь).
Рис 5. Распространение коронавируса в Великобритании, Канаде, России
Как видно из Рис 5. после летнего спада рост количества заражений в Великобритании, Канаде и России, как и в Северном полушарии в целом пришелся уже на начало осени (сентябрь).
Выводы:
В осенне-зимний период меньше солнечных дней, соответственно меньше витамина D в организме человека.
Здесь мы получаем "производную" нашего "уравнения" (функции) — степень заразности коронавируса в зависимости от числа носителей с дефицитом витамина D. Людей с дефицитом этого витамина в это время года становится больше, а значит коронавирус легче распространяется среди населения.
Отсюда сезонный характер пандемии, скачок второй волны в Северном полушарии (осень-зима для этого региона) и затухающая первая волна в Южном полушарии (весна-лето в Южном полушарии). Сезонный характер пандемии подчеркивает вспышка распространения коронавируса в Северном полушарии одновременно во многих странах.
Решение:
Для лучшего результата решение должно быть комплексным, помимо самоизоляций и локдаунов, а это больше пассивные меры, применить и активные меры — уменьшение среди населения в осенне-зимний период доли граждан с дефицитом витамина D, для уменьшения степени заразности вируса.
Для этого необходимо:
1 — сделать доступным (по финансам и времени) анализ на содержание витамина D в организме для всех групп населения.
2 — следить, чтоб в аптеках и в магазинах лекарства (БАД тоже) и продукты его содержащие также были доступны.
3 — поддержка со стороны государства и СМИ этой акции.