Säsongsvariation av luftvägsinfektioner är ett fenomen med fluktuationer i förekomsten av olika luftvägsinfektioner under året, samtidigt som man bibehåller ett liknande mönster av fluktuationer från år till år under samma perioder [1] [2] , eller beroende på miljöförhållanden, bl.a. på grund av meteorologiska förhållanden [3] . På grund av den ökade incidensen på vintern och det upplevda sambandet med den kalla årstiden, hänvisar många språk till akuta luftvägsinfektioner som förkylningar [4] och tidigare fanns det uppfattningar om att akuta luftvägsinfektioner kunde följa frossa [5] . Enligt moderna vetenskapliga idéer orsakas förkylningar av olika virus, och effekterna av förkylning tillmäts inte någon större betydelse [6] , dock finns det ett visst samband mellan sjukdomens förekomst och svårighetsgrad, å ena sidan, och låg temperatur. och luftfuktighet, å andra sidan [7] .
Den allmänt accepterade hypotesen är att under den kalla årstiden ökar chanserna för spridning av virusinfektioner, eftersom människor, samlade, tillbringar mer tid bredvid varandra i slutna utrymmen [8] [9] . Man tror också att kall luft minskar det naturliga motståndet mot infektioner i näsgångarna. Start av patofysiologiska processer vid kylning av ansiktets eller kroppens yta är inte uteslutet [10] [11] . Effekten av undertryckande av vissa virus av andra hittades också, vilket också signifikant kan påverka säsongsvariationen hos vissa virus i förhållande till andra [12] . Det finns andra hypoteser om temperaturens inverkan på sjuklighet, som var och en i en eller annan grad kan bidra till sjuklighet [13] .
Fördelningen av andelen olika virus vid olika tidpunkter på året är olika. Icke- hölje - virus , som inkluderar rhinovirus och adenovirus , är vanligtvis närvarande under hela året, men kan ha säsongsvariationer som kan bero på sociala faktorer, såsom läsårets start i september [14] . Förekomsten av enterovirus , som inte heller har något hölje, inträffar dock vanligtvis på sommaren [15] [16] , varför orsakerna fortfarande är oklara [15] . Höljda virus kan villkorligt delas in i vinter- och sommarvirus enligt temperaturpreferensen. Respiratoriskt syncytialvirus , humant metapneumovirus , influensa A- och B -virus [17] och coronavirus [18] kan hänföras till vintervirus och parainfluensavirus av 1:a-3:e typen [17] , som är mest aktiva under sommar- och höstmånaderna [ 19] .
Säsongsvariationen hos enskilda virus kan också bestämmas genom konkurrens mellan virus. Under 2019 publicerades resultatet av en långtidsstudie som avslöjade effekten av att undertrycka vissa virus av andra i värdorganismen, i synnerhet när en person är infekterad med ett rhinovirus förhindrar det influensaviruset från att föröka sig, och vice versa. Detta tyder på konkurrensen mellan virus som en av mekanismerna för säsongsvariation av olika virusinfektioner. Konkurrensen i sig kan till exempel bero på produktionen av interferon som svar på infektion , som skyddar friska celler från ytterligare infektion av virus, skador på receptorer som används av virus på cellytan, vilket inträffar vid influensavirus , eller själva cellernas död [12] [20] .
Studier där dataanalys inkluderade ett temperaturområde på -30°C till 30°C visade att förekomsten av akuta luftvägsinfektioner börjar öka vid lufttemperaturer från 0°C till -5°C , och sjukdomarna i studien dominerades av förkylningar och faryngit , vars frekvens ökade med sjunkande temperatur. Infektioner i de nedre luftvägarna, såsom lunginflammation, var vanligare mellan 0°C och 10°C , och en ytterligare sänkning eller ökning av temperaturen minskade risken. Skillnader i sjuklighetsmönster i övre och nedre luftvägarna förklaras av olika mekanismer för uppvärmning av inandningsluften. Samtidigt följer ibland nedre luftvägsinfektioner förkylningar [21] .
Temperaturen har en betydande effekt på virusens säsongsvariation [22] , men säsongsvariationen hos enskilda virus beror också på relativ [23] och absolut luftfuktighet [22] . En minskning av luftens absoluta fuktighet ökar också förekomsten av luftvägsinfektioner, och mest av allt ökar frekvensen av faryngit. En förklaring till sambandet med luftfuktighet är att vissa virus överlever bäst i torr, kall luft, vilket har påvisats i djurförsök med influensa [21] , och epidemier av influensavirus inträffar just på vintern när temperaturen är låg och den absoluta luftfuktigheten är låg. ... Höljet av influensa A-viruset blir oordnat under varma förhållanden, vilket kan leda till skador [22] . Men influensa A-virus cirkulerar året runt i sydostasiatiska länder närmare ekvatorn, där temperaturer och luftfuktighet är höga. Säsongsvariationen av influensa A börjar manifestera sig på avstånd från ekvatorn, i ett tempererat klimat, och är förknippat med stränga vinter- eller monsunregn [24] .
Det finns också virus som överlever hög relativ luftfuktighet. Till exempel är adenovirus mest stabil vid hög relativ luftfuktighet, nära 80 % , och dess mest föredragna temperatur, enligt en studie, är nära 9 °C [17] . Det är också känt att rhinovirus inte kan överleva i torra luftförhållanden [25] .
En studie fann att förekomsten av sjukdom ökade efter 3 dagar, under vilka temperaturen sjönk. Dessutom upptäcktes utbrott av sjukdomar två veckor efter fallet i absolut luftfuktighet. Studier i Grekland har visat att det högsta antalet konsultationer med läkare sker 15 dagar efter att temperaturen sjunkit. En temperatursänkning på 10°C ökade antalet konsultationer med 28 % . Dessa studier visade också en tre dagars fördröjning av ökningen av incidensen. Således kan en sänkning av lufttemperaturen under tre dagar leda till en ökning av incidensen efter cirka 2 veckor [21] . Det finns dock inga förklaringar till sådana mönster ännu [26] .
Det exakta förhållandet för olika virus mellan temperatur, relativ och absolut luftfuktighet har ännu inte fastställts.
Säsongsvariationer kan också påverkas av solljus, i synnerhet nivån av ultraviolett strålning från solljusets sammansättning, som varierar med årstiderna. Under vintersäsongen minskar mängden solljus som når jordens yta, liksom den totala längden på dagen då solen skiner. Solljus och ultraviolett strålning kan hjälpa till att avaktivera viruspartiklar som har släppts ut i luften eller på alla ytor genom vilka överföring kan ske. Coronavirus-studier har visat att det finns samband mellan nivån av ultraviolett strålning och förekomsten av coronavirus. i kombination med andra klimatparametrar kan låga nivåer av ultraviolett strålning och minskade dagsljustimmar öka virusöverlevnaden [27] [28] .
När lufttemperaturen förändras i kroppen startas interna mekanismer för självreglering, på grund av vilka kroppstemperaturen vanligtvis håller sig på samma nivå, och eventuella fluktuationer under normala förhållanden är inte mer än 1 °C [29] . Den allmänna kylningen av kroppen kan orsaka reflexvasokonstriktion, inklusive i näsan, där blodflödet minskar, och följaktligen minskar tillgången på leukocyter [30] . Människor klär sig dock vanligtvis bra i kallt väder, så effekten av kyla på kroppen som helhet är osannolik och korrelerar inte med säsongsmässiga förändringar [29] . Temperaturen på epitelet i näsgångarna hålls under den mänskliga kroppens temperatur [31] och kan minska med sjunkande lufttemperatur [29] . Troligtvis minskar kylning av näsgångarna med kall luft andningsepitelets skyddsförmåga mot virus, vilket ökar risken för infektion [29] [32] . I detta fall kan den mest effektiva profylaxen vara förvärmning av inandningsluften [29] .
Många kända förkylningsvirus, inklusive rhinovirus, reproducerar sig bäst vid 33°C [33] [31] vilket är temperaturen på epitelet i näsgångarna [31] . Det finns en hypotes att en ökning av kroppstemperaturen är en naturlig reaktion från kroppen på virus, vilket resulterar i en ökning av temperaturen i näsgångarna, saktar ner replikeringen av viruset och accelererar metaboliska processer, vilket kan leda till en ökning av effektiviteten av fagocytos, rörelsen av neutrofiler, proliferationen av T-lymfocyter och produktionen av interferon [34] . I synnerhet, vid en temperatur på 37 ° C, ökar produktionen av typ 1-interferon som svar på infektion, vilket till stor del förhindrar virusreplikation. Vissa studier där celler inte producerade interferon visade dock att vid denna temperatur fungerar ytterligare två oberoende mekanismer i infekterade celler som minskar hastigheten för virusreplikation: apoptos inträffar tidigare och ribonukleas L fungerar mer effektivt [35] .
Det finns också en ofta förekommande situation när endast en näsborre i näsan är täppt åt gången, men täppningen växlar periodvis mellan näsborrarna, vilket också kan vara en skyddande reaktion av kroppen, vilket gör att du kan hålla den täppta näsborren uppvärmd till temperatur i människokroppen i flera timmar, vilket förhindrar replikering av virus. Denna växling kallas näscykeln [36] .
Även om forskning om effekterna av kyla redan på 1960-talet motbevisade teorin om att kylning dramatiskt ökar riskerna för infektion, ifrågasätter vissa forskare kvaliteten på dåtidens experiment, eftersom en eller annan förklaring till de säsongsmässiga förändringarna i förekomsten inte har ännu bevisat. Således uttrycks återigen hypoteser om den möjliga effekten av kroppskylning på anlag för infektion eller om aktivering av vilande virus på grund av en temperatursänkning [13] .
Det finns också förslag på att asymptomatiska infektioner på grund av kylan blir symtomatiska [37] . Denna hypotes kan stödjas av en studie av periodisk fotkylning , där vissa försökspersoner insjuknade oftare, vilket till exempel kan förklaras av en vasomotorisk reflex i näsan på grund av vasokonstriktion till följd av fotkylning. I detta fall inträffade sjukdomen inte omedelbart efter kylning, utan efter 4 eller 5 dagar. Det är möjligt att vid tidpunkten för nedkylningen av fötterna hade vissa försökspersoner, som inte själva misstänkte det, redan en subklinisk infektion orsakad av förkylningsvirus, och den vasomotoriska reflexen provocerade endast uppkomsten av symtom [38] . En annan studie på möss visade att rhinovirus förökar sig snabbare vid lägre celltemperaturer [39] . Fotkylningsstudien är dock baserad på självrapporterade rapporter utan några medicinska tester, så den är för närvarande kontroversiell, men är anmärkningsvärt lik en annan studie där kalla fötter får cystit att blossa upp hos vissa [40] .
Även om olika hypoteser om sambandet mellan kall luft och sjukdomsnivåer förblir obevisade, har kyla viss effekt på kroppen. I synnerhet leder kyla till förträngning av de subkutana kärlen och en ökning av blodtrycket. Samtidigt visade studier av kryofrysning för medicinska ändamål inga förändringar i blodets sammansättning, förutom en betydande frisättning av adrenalin. Det är möjligt att orsaken till tryckökningen i kallt väder är adrenalin. Därför kan kyla vara farligt för hypertonipatienter och äldre [41] . Effekten av kyla på kroppen beror också på kroppen. Långa människor svalnar snabbare, medan närvaron av subkutant fett hjälper till att hålla kroppen varm [41] . Förträngning av blodkärl i kyla, även om det minskar värmeförlusten i kroppen, ökar risken för köldskador i öron, näsa och fingrar och tår [41] .