Hengitystieinfektioiden kausiluonteisuus on ilmiö, jossa erilaisten hengitystieinfektioiden ilmaantuvuus vaihtelee vuoden aikana, samalla kun samanlainen vaihtelumalli vuodesta toiseen säilyy samoilla ajanjaksoilla [1] [2] tai riippuen ympäristöolosuhteista, mukaan lukien sääolosuhteiden vuoksi [3] . Talvella lisääntyneen ilmaantuvuuden ja kylmän vuodenajan välisen yhteyden vuoksi monet kielet kutsuvat akuutteja hengitystieinfektioita vilustumisena [4] ja aiemmin uskottiin, että akuutit hengitystieinfektiot voisivat seurata vilunväristyksiä [5] . Nykyaikaisten tieteellisten käsitysten mukaan vilustumisen aiheuttajat ovat erilaiset virukset, eikä vilustumisen vaikutuksille anneta suurta merkitystä [6] , mutta toisaalta taudin esiintyvyyden ja vakavuuden sekä alhaisen lämpötilan välillä on jokin yhteys. ja toisaalta ilman kosteus [7] .
Yleisesti hyväksytty hypoteesi on, että kylmänä vuodenaikana virusinfektioiden leviämismahdollisuudet lisääntyvät, koska ihmiset kokoontuvat viettämään enemmän aikaa vierekkäin suljetuissa tiloissa [8] [9] . Uskotaan myös, että kylmä ilma vähentää luonnollista vastustuskykyä infektioita vastaan nenäkäytävissä. Patofysiologisten prosessien käynnistyminen kasvojen tai vartalon pinnan jäähtyessä ei ole poissuljettu [10] [11] . Myös joidenkin virusten suppression vaikutus toisilla havaittiin, mikä voi myös merkittävästi vaikuttaa joidenkin virusten kausiluonteisuuteen suhteessa muihin [12] . Lämpötilan vaikutuksesta sairastuvuuteen on olemassa muitakin hypoteeseja, joista jokainen voi tavalla tai toisella edistää sairastuvuutta [13] .
Eri virusten osuuden jakautuminen eri vuodenaikoina on erilainen. Vaipattomia viruksia , kuten rinoviruksia ja adenoviruksia , esiintyy yleensä ympäri vuoden, mutta niillä voi olla kausivaihteluita, jotka voivat johtua sosiaalisista tekijöistä, kuten kouluvuoden alkamisesta syyskuussa [14] . Kuitenkin enterovirusten ilmaantuvuus , joilla ei myöskään ole vaippaa, esiintyy yleensä kesällä [15] [16] , jonka syyt ovat edelleen epäselviä [15] . Vaipalliset virukset voidaan jakaa ehdollisesti talvi- ja kesäviruksiin lämpötilatoiveen mukaan. Respiratory syncytial virus , ihmisen metapneumovirus , influenssa A- ja B- virukset [17] ja koronavirukset [18] voidaan katsoa johtuvan talvisista ja 1.- 3.tyypin parainfluenssaviruksista [ 17 ] , jotka ovat aktiivisimpia kesä- ja syyskuukausina. 19] .
Yksittäisten virusten kausiluonteisuus voidaan määrittää myös virusten välisellä kilpailulla. Vuonna 2019 julkaistiin tulos pitkäaikaisesta tutkimuksesta, joka paljasti joidenkin virusten suppressoinnin vaikutuksen isäntäorganismissa, erityisesti kun ihminen saa rinovirustartunnan, se estää influenssaviruksen lisääntymisen ja pahe. päinvastoin. Tämä viittaa virusten kilpailuun yhtenä erilaisten virusinfektioiden kausiluonteisuuden mekanismeista. Itse kilpailu voi johtua esimerkiksi interferonin tuotannosta vasteena infektiolle , joka suojaa terveitä soluja uusilta virusinfektioilta, virusten käyttämien reseptorien vaurioitumisesta solun pinnalla, mikä tapahtuu influenssavirusten tapauksessa tai itse solujen kuolema [12] [20] .
Tutkimukset, joissa data-analyysi sisälsi lämpötila-alueen -30 °C - 30 °C , osoittivat, että akuuttien hengitystieinfektioiden ilmaantuvuus alkaa lisääntyä ilman lämpötilassa 0 °C :sta -5 °C:seen , ja tutkimuksen taudit olivat hallitsevia. vilustuminen ja nielutulehdus , joiden esiintymistiheys lisääntyi lämpötilan laskiessa. Alempien hengitysteiden infektiot, kuten keuhkokuume, olivat yleisempiä 0 °C ja 10 °C :n välillä , ja lämpötilan lasku tai nousu edelleen pienensi riskiä. Erot ylempien ja alempien hengitysteiden sairastuvuuskuvioissa selittyvät sisäänhengitetyn ilman eri lämmitysmekanismeilla. Samaan aikaan vilustumiseen liittyy joskus alempien hengitysteiden infektioita [21] .
Lämpötila vaikuttaa merkittävästi virusten kausiluonteisuuteen [22] , mutta yksittäisten virusten kausivaihtelu riippuu myös suhteellisesta [23] ja absoluuttisesta kosteudesta [22] . Ilman absoluuttisen kosteuden lasku lisää myös hengitystieinfektioiden ilmaantuvuutta ja ennen kaikkea nielutulehdusten esiintymistiheys. Yksi selitys suhteelle kosteuden kanssa on, että jotkut virukset selviävät parhaiten kuivassa, kylmässä ilmassa, kuten influenssan eläinkokeissa on osoitettu [21] , ja influenssavirusepidemioita esiintyy juuri talvella, kun lämpötilat ovat alhaiset ja absoluuttinen kosteus alhainen. . Influenssa A -viruksen vaippa häiriintyy lämpimissä olosuhteissa, mikä voi johtaa vaurioihin [22] . Kuitenkin influenssa A -virus kiertää ympäri vuoden Kaakkois-Aasian maissa lähempänä päiväntasaajaa, missä lämpötilat ja kosteus ovat korkeat. Influenssa A:n kausiluonteisuus alkaa näkyä kaukana päiväntasaajasta, lauhkeassa ilmastossa, ja siihen liittyy ankaria talvi- tai monsuunisateita [24] .
On myös viruksia, jotka selviävät korkeasta suhteellisesta kosteudesta. Esimerkiksi adenovirus on stabiilein korkeassa suhteellisessa kosteudessa, lähellä 80 % , ja sen edullisin lämpötila on yhden tutkimuksen mukaan lähellä 9 °C [17] . Tiedetään myös, että rinovirukset eivät voi selviytyä kuivassa ilmassa [25] .
Eräässä tutkimuksessa havaittiin, että sairauksien ilmaantuvuus lisääntyi 3 päivän jälkeen, jolloin lämpötila laski. Myös tautipurkauksia havaittiin kaksi viikkoa absoluuttisen kosteuden putoamisen jälkeen. Kreikassa tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että eniten lääkäreitä käydään 15 päivän kuluttua lämpötilan laskusta. 10°C lämpötilan lasku lisäsi neuvottelujen määrää 28 % . Nämä tutkimukset osoittivat myös kolmen päivän viiveen ilmaantuvuuden lisääntymisessä. Näin ollen ilman lämpötilan lasku kolmen päivän ajan voi johtaa ilmaantuvuuden nousuun noin 2 viikon kuluttua [21] . Tällaisille kaavoille ei kuitenkaan ole vielä selitystä [26] .
Eri virusten tarkkaa suhdetta lämpötilan, suhteellisen ja absoluuttisen kosteuden välillä ei ole vielä selvitetty.
Kausiluonteisuuteen voi vaikuttaa myös auringonvalo, erityisesti auringonvalon koostumuksesta johtuva ultraviolettisäteilyn taso, joka vaihtelee vuodenaikojen mukaan. Talvikaudella maan pinnalle pääsevän auringonvalon määrä vähenee sekä päivän kokonaispituus, jolloin aurinko paistaa. Auringonvalo ja ultraviolettisäteily voivat auttaa deaktivoimaan viruspartikkeleita, jotka ovat päässeet ilmaan tai pinnoille, joiden kautta voi levitä. Koronavirustutkimukset ovat osoittaneet, että ultraviolettisäteilyn tason ja koronavirustartuntojen välillä on yhteyksiä. yhdistettynä muihin ilmastoparametreihin, alhainen ultraviolettisäteilytaso ja lyhentyneet päivänvaloajat voivat lisätä viruksen eloonjäämistä [27] [28] .
Ilman lämpötilan muuttuessa kehossa käynnistyvät sisäiset itsesäätelymekanismit, joiden ansiosta kehon lämpötila pysyy yleensä samalla tasolla ja mahdolliset vaihtelut normaaleissa olosuhteissa ovat enintään 1 °C [29] . Kehon yleinen jäähtyminen voi aiheuttaa refleksin vasokonstriktiota, myös nenässä, jolloin verenvirtaus heikkenee ja vastaavasti leukosyyttien tarjonta heikkenee [30] . Ihmiset pukeutuvat kuitenkin yleensä hyvin kylmällä säällä, joten kylmän vaikutus kehoon kokonaisuutena on epätodennäköinen eikä korreloi vuodenaikojen muutosten kanssa [29] . Nenäkäytävien epiteelin lämpötila pidetään ihmiskehon lämpötilan alapuolella [31] ja se voi laskea ilman lämpötilan laskeessa [29] . Todennäköisimmin nenäkäytävien jäähdyttäminen kylmällä ilmalla vähentää hengitysteiden epiteelin suojakykyä viruksia vastaan, mikä lisää infektioriskiä [29] [32] . Tässä tapauksessa tehokkain ennaltaehkäisy voisi olla sisäänhengitetyn ilman esilämmitys [29] .
Monet tunnetut vilustumisvirukset, mukaan lukien rinovirukset, lisääntyvät parhaiten 33 °C:ssa [33] [31] , joka on epiteelin lämpötila nenäkäytävissä [31] . On olemassa hypoteesi, jonka mukaan kehon lämpötilan nousu on kehon luonnollinen reaktio viruksiin, mikä johtaa nenäkäytävien lämpötilan nousuun, viruksen lisääntymisen hidastumiseen ja aineenvaihduntaprosessien kiihtymiseen, mikä voi johtaa fagosytoosin tehokkuuden lisääntyminen, neutrofiilien liikkuminen, T-lymfosyyttien lisääntyminen ja interferonin tuotanto [34] . Erityisesti 37 °C:n lämpötilassa tyypin 1 interferonin tuotanto lisääntyy vasteena infektiolle, mikä suurelta osin estää viruksen replikaation. Jotkut tutkimukset, joissa solut eivät tuottaneet interferonia, osoittivat kuitenkin, että tässä lämpötilassa infektoiduissa soluissa toimii kaksi itsenäistä mekanismia, jotka vähentävät viruksen replikaationopeutta: apoptoosi tapahtuu aikaisemmin ja ribonukleaasi L toimii tehokkaammin [35] .
Usein esiintyy myös tilanne, jossa vain yksi nenän sieraimeen on tukossa kerrallaan, mutta tukkoisuus vaihtuu ajoittain sieraimien välillä, mikä voi olla myös kehon suojaava reaktio, jolloin tukkoinen sierain pysyy lämpimänä. ihmiskehon lämpötilassa useita tunteja, mikä estää virusten lisääntymisen. Tätä vuorottelua kutsutaan nenäkierroksi [36] .
Vaikka kylmän vaikutusten tutkimus jo 1960-luvulla kumosi teorian, jonka mukaan jäähdytys lisää merkittävästi tartuntamahdollisuuksia, osa tutkijoista kyseenalaistaa tuon ajan kokeiden laadun, koska ilmaantuvuuden kausivaihteluille ei ole löytynyt yksi tai toinen selitys. vielä todistettu. Siten esitetään jälleen hypoteeseja kehon jäähtymisen mahdollisesta vaikutuksesta infektioalttiuteen tai lepotilassa olevien virusten aktivaatiosta lämpötilan laskun vuoksi [13] .
On myös ehdotuksia, että flunssan vuoksi oireettomat infektiot muuttuvat oireiksi [37] . Tätä hypoteesia voi tukea jaksollinen jalkojen jäähdytystutkimus , jossa osa koehenkilöistä sairastui useammin, mikä selittyy esimerkiksi nenässä olevalla vasomotorisella refleksillä, joka johtuu jalkojen jäähdytyksestä johtuvasta vasokonstriktiosta. Tässä tapauksessa tauti ei ilmennyt heti jäähtymisen jälkeen, vaan 4 tai 5 päivän kuluttua. On mahdollista, että jalkojen jäähtymisen aikaan joillakin koehenkilöillä, jotka eivät itse epäillyt sitä, oli jo flunssavirusten aiheuttama subkliininen infektio ja vasomotorinen refleksi vain provosoi oireiden ilmaantumista [38] . Toinen hiirillä tehty tutkimus osoitti, että rinovirukset lisääntyvät nopeammin alhaisemmissa solulämpötiloissa [39] . Jalkojen jäähdytystutkimus perustuu kuitenkin itse raportoimiin raportteihin ilman lääketieteellisiä testejä, joten se on tällä hetkellä kiistanalainen, mutta huomattavan samanlainen kuin toinen tutkimus, jossa kylmät jalat aiheuttavat kystiitin pahenemista joissakin [40] .
Vaikka monet kylmän ilman ja sairaustason välistä suhdetta koskevat hypoteesit jäävät todistamatta, kylmällä on jonkin verran vaikutusta kehoon. Erityisesti kylmä johtaa ihonalaisten verisuonten kapenemiseen ja verenpaineen nousuun. Samaan aikaan lääketieteellisiin tarkoituksiin tehdyt kryopakastustutkimukset eivät osoittaneet muutoksia veren koostumuksessa, lukuun ottamatta merkittävää adrenaliinin vapautumista. On mahdollista, että paineen nousun syy kylmällä säällä on adrenaliini. Siksi kylmä voi olla vaarallista verenpainepotilaille ja vanhuksille [41] . Kylmän vaikutus kehoon riippuu myös ruumiinrakenteesta. Pitkät ihmiset jäähtyvät nopeammin, kun taas ihonalaisen rasvan läsnäolo auttaa pitämään kehon lämpimänä [41] . Verisuonten supistuminen kylmässä, vaikka se vähentää kehon lämmönhukkaa, lisää korvien, nenän sekä sormien ja varpaiden paleltumien riskiä [41] .