A légúti fertőzések szezonalitása a különböző légúti fertőzések előfordulási gyakoriságának év közbeni ingadozásának jelensége, miközben az évről évre hasonló ingadozási mintázatot tart fenn azonos időszakokban [1] [2] , vagy a környezeti feltételektől függően, pl. meteorológiai viszonyok miatt [3] . A téli megnövekedett előfordulási gyakoriság és a hideg évszakkal való összefüggés miatt sok nyelven megfázásnak nevezik az akut légúti fertőzéseket [4] , és korábban azt hitték, hogy a hidegrázást akut légúti fertőzések is követhetik [5] . A modern tudományos elképzelések szerint a megfázáskülönböző vírusok okozzák, és a hideg hatásai nem kapnak nagy jelentőséget [6] , ugyanakkor van némi összefüggés egyrészt a betegség előfordulása és súlyossága, másrészt az alacsony hőmérséklet és páratartalom között [7] ] .
Az általánosan elfogadott hipotézis az, hogy a hideg évszakban megnő a vírusfertőzések terjedésének esélye, mivel az emberek összegyűlve több időt töltenek egymás mellett, zárt térben [8] [9] . Azt is tartják, hogy a hideg levegő csökkenti a fertőzésekkel szembeni természetes ellenállást az orrjáratokban. Az arc- vagy testfelület lehűlése esetén nem kizárt a kórélettani folyamatok beindítása [10] [11] . Egyes vírusok mások általi elnyomásának hatását is megállapították, ami szintén jelentősen befolyásolhatja egyes vírusok szezonalitását másokhoz képest [12] . Vannak más hipotézisek is a hőmérséklet morbiditásra gyakorolt hatásával kapcsolatban, amelyek mindegyike valamilyen mértékben hozzájárulhat a morbiditáshoz [13] .
A különböző vírusok arányának megoszlása az év különböző időszakaiban eltérő. A burok nélküli vírusok , köztük a rhinovírusok és az adenovírusok , általában egész évben jelen vannak, de lehetnek szezonális ingadozások, amelyek társadalmi tényezők, például a szeptemberi tanévkezdés következményei lehetnek [14] . A szintén burokkal nem rendelkező enterovírusok előfordulása azonban általában nyáron jelentkezik [15] [16] , aminek okai továbbra is tisztázatlanok [15] . A burkolt vírusok a hőmérsékleti preferencia szerint feltételesen feloszthatók téli és nyári vírusokra. A légúti syncytial vírus , a humán metapneumovírus , az influenza A és B vírusok [17] és a koronavírusok [18] a téli , illetve az 1-3 típusú parainfluenza vírusok [ 17] , amelyek a nyári és őszi hónapokban a legaktívabbak. 19] .
Az egyes vírusok szezonalitását a vírusok közötti versengés is meghatározhatja. 2019-ben egy hosszú távú vizsgálat eredményét tették közzé, amely feltárta a gazdaszervezetben egyes vírusok mások általi elnyomásának hatását, különösen, ha egy személy rhinovírussal fertőzött, az megakadályozza az influenzavírus elszaporodását, és fordítva. Ez a vírusok versengésére utal, mint a különböző vírusfertőzések szezonalitásának egyik mechanizmusára. Maga a versengés oka lehet például a fertőzésre adott válaszként interferon termelődése , amely megvédi az egészséges sejteket a további vírusfertőzésektől, a vírusok által használt receptorok sejtfelszínen történő károsodásától, ami influenzavírusok esetén fordul elő. , vagy maguk a sejtek halála [12] [20] .
Azok a vizsgálatok, amelyekben az adatelemzés -30°C és 30°C közötti hőmérséklet-tartományt tartalmazott, azt mutatták ki, hogy az akut légúti fertőzések előfordulása 0°C és -5°C közötti levegőhőmérsékleten kezd növekedni , és a vizsgálatban szereplő betegségek domináltak. megfázás és pharyngitis , amelyek gyakorisága a hőmérséklet csökkenésével nőtt. Az alsó légúti fertőzések, például a tüdőgyulladás, gyakrabban fordultak elő 0 °C és 10 °C között, és a hőmérséklet további csökkenése vagy emelkedése csökkentette a kockázatot. A felső és alsó légutak morbiditási mintáiban mutatkozó különbségeket a belélegzett levegő felmelegítésének eltérő mechanizmusai magyarázzák. Ugyanakkor az alsó légúti fertőzések néha kísérik a megfázást [21] .
A hőmérséklet jelentős hatással van a vírusok szezonalitására [22] , de az egyes vírusok szezonalitása függ a relatív [23] és az abszolút páratartalomtól is [22] . A levegő abszolút páratartalmának csökkenése növeli a légúti fertőzések előfordulását is, és legfőképpen a pharyngitis gyakoriságát. A páratartalommal való kapcsolat egyik magyarázata az, hogy egyes vírusok száraz, hideg levegőben maradnak életben a legjobban, amint azt állatkísérletek igazolták influenzával [21] , és az influenzavírusok járványai csak télen fordulnak elő, amikor a hőmérséklet alacsony és az abszolút páratartalom alacsony. . Az influenza A vírus burka meleg körülmények között rendezetlenné válik, ami károsodáshoz vezethet [22] . Az influenza A vírusa azonban egész évben kering az Egyenlítőhöz közelebb eső délkelet-ázsiai országokban , ahol magas a hőmérséklet és a páratartalom. Az A influenza szezonalitása az egyenlítőtől távol, mérsékelt éghajlaton kezd megnyilvánulni, és heves téli vagy monszun esőkkel jár [24] .
Vannak olyan vírusok is, amelyek túlélik a magas relatív páratartalmat. Például az adenovírus a legstabilabb magas, közel 80%-os relatív páratartalom mellett , és egy tanulmány szerint a legelőnyösebb hőmérséklete 9 °C közelében van [17] . Az is ismert, hogy a rhinovírusok nem tudnak túlélni száraz levegőn [25] .
Egy tanulmány kimutatta, hogy a betegségek előfordulása 3 nap után nőtt, ezalatt a hőmérséklet csökkent. Ezenkívül két héttel az abszolút páratartalom esése után betegségek kitörését észlelték. Görögországi tanulmányok kimutatták, hogy a legtöbb orvosi konzultáció 15 nappal a hőmérséklet csökkenése után történik. A 10°C -os hőmérséklet -csökkenés 28%-kal növelte a konzultációk számát . Ezek a vizsgálatok azt is kimutatták, hogy az incidencia növekedése három nappal késett. Így a levegő hőmérsékletének három napig tartó csökkenése körülbelül 2 hét után az előfordulás megugrásához vezethet [21] . Az ilyen mintákra azonban még nincs magyarázat [26] .
A hőmérséklet, a relatív és az abszolút páratartalom közötti pontos összefüggést a különböző vírusok esetében még nem sikerült megállapítani.
A szezonalitást a napfény is befolyásolhatja, különösen a napfény összetételéből származó ultraibolya sugárzás mértéke, amely évszakonként változik. A téli szezonban csökken a földfelszínt érő napfény mennyisége, valamint a nap teljes hossza, amely alatt a nap süt. A napfény és az ultraibolya sugárzás deaktiválhatja azokat a vírusrészecskéket, amelyek a levegőbe vagy olyan felületekre kerültek, amelyeken keresztül terjedhet. A koronavírus-vizsgálatok kimutatták, hogy összefüggés van az ultraibolya sugárzás szintje és a koronavírusok előfordulása között. más éghajlati paraméterekkel kombinálva az alacsony szintű ultraibolya sugárzás és a rövidebb nappali órák növelhetik a vírusok túlélését [27] [28] .
Amikor a szervezetben a levegő hőmérséklete megváltozik, beindulnak az önszabályozás belső mechanizmusai, amelyeknek köszönhetően a testhőmérséklet általában ugyanazon a szinten marad, és a lehetséges ingadozás normál körülmények között nem haladja meg az 1 °C-ot [29] . A szervezet általános lehűlése reflex érszűkületet idézhet elő, beleértve az orrban is, melynek során csökken a véráramlás, ennek megfelelően csökken a leukocita ellátottság [30] . Hideg időben azonban az emberek általában jól öltözködnek, így a hidegnek a test egészére gyakorolt hatása nem valószínű, és nincs összefüggésben a szezonális változásokkal [29] . Az orrjáratok hámjának hőmérsékletét az emberi test hőmérséklete alatt tartják [31] , és a levegő hőmérsékletének csökkenésével csökkenhet [29] . Valószínűleg az orrjáratok hideg levegővel történő hűtése csökkenti a légúti epitélium vírusokkal szembeni védekező képességét, növelve a fertőzés kockázatát [29] [32] . Ebben az esetben a leghatékonyabb profilaxis a belélegzett levegő előmelegítése lehet [29] .
Számos ismert megfázás vírus, köztük a rhinovírusok, 33°C-on szaporodnak a legjobban [33] [31] , ami az orrjáratokban lévő hám hőmérséklete [31] . Van egy olyan hipotézis, hogy a testhőmérséklet emelkedés a szervezet természetes reakciója a vírusokra, ami az orrjáratok hőmérsékletének emelkedését, a vírus replikációjának lelassulását és az anyagcsere folyamatok felgyorsulását eredményezi, ami a a fagocitózis hatékonyságának növekedése, a neutrofilek mozgása, a T-limfociták proliferációja és az interferontermelés [34] . Különösen 37 ° C-os hőmérsékleten az 1-es típusú interferon termelése nő a fertőzés hatására, ami nagymértékben megakadályozza a vírus replikációját. Néhány tanulmány azonban, amelyekben a sejtek nem termeltek interferont, azt mutatták, hogy ezen a hőmérsékleten a fertőzött sejtekben még két független mechanizmus működik, amelyek csökkentik a vírusreplikáció sebességét: az apoptózis korábban következik be, és a ribonukleáz L hatékonyabban működik [35] .
Gyakran előfordul az is, hogy egyszerre csak az egyik orrlyuk van betömve, de a dugultság időszakosan váltakozik az orrlyukak között, ami egyben a szervezet védekező reakciója is lehet, lehetővé téve a fülledt orrlyuk felmelegedését. az emberi test hőmérséklete több órán át, megakadályozva a vírusok szaporodását. Ezt a váltakozást orrciklusnak nevezik [36] .
Bár a hideg hatásainak kutatása már az 1960-as években megcáfolta azt az elméletet, miszerint a hűtés drámaian növeli a fertőzés esélyét, egyes tudósok megkérdőjelezik az akkori kísérletek minőségét, mivel az előfordulás szezonális változásának egyik vagy másik magyarázata nem mégis bebizonyosodott. Így ismét hipotézisek fogalmazódnak meg a test lehűlésének a fertőzésre való hajlamra gyakorolt lehetséges hatásáról, vagy a nyugvó vírusok aktiválódásáról a hőmérséklet csökkenése miatt [13] .
Vannak olyan javaslatok is, amelyek szerint a hideg miatt a tünetmentes fertőzések tünetté válnak [37] . Ezt a hipotézist alátámaszthatja a láb időszakos lehűlésének vizsgálata , amelyben egyes alanyok gyakrabban betegedtek meg, ami például a lábhűtés következtében fellépő érszűkület miatt az orrban fellépő vazomotoros reflexszel magyarázható. Ebben az esetben a betegség nem közvetlenül a lehűlés után jelentkezett, hanem 4-5 nap múlva. Elképzelhető, hogy a láb lehűlésekor néhány alany, aki ezt maga sem gyanította, már szubklinikai megfázásos vírus okozta fertőzésben szenvedett, és a vazomotoros reflex csak a tünetek megjelenését váltotta ki [38] . Egy másik egereken végzett vizsgálat kimutatta, hogy a rhinovírusok gyorsabban szaporodnak alacsonyabb sejthőmérsékleten [39] . A lábhűtési vizsgálat azonban saját bevalláson alapul, orvosi vizsgálat nélkül, ezért jelenleg ellentmondásos, de figyelemreméltóan hasonlít egy másik tanulmányhoz, ahol a hideg láb egyeseknél a hólyaggyulladás fellángolását okozza [40] .
Bár a hideg levegő és a betegségek szintje közötti kapcsolatra vonatkozó számos hipotézis továbbra sem bizonyított, a hidegnek van némi hatása a szervezetre. A hideg különösen a szubkután erek szűküléséhez és a vérnyomás növekedéséhez vezet. Ugyanakkor az orvosi célú kriofagyasztás vizsgálatai nem mutattak változást a vér összetételében, kivéve az adrenalin jelentős felszabadulását. Lehetséges, hogy a hideg időben a nyomásnövekedés oka az adrenalin. Ezért a hideg veszélyes lehet a hipertóniás betegekre és az idősekre [41] . A hideg testre gyakorolt hatása a testalkattól is függ. A magas emberek gyorsabban hűlnek le, míg a bőr alatti zsír jelenléte segít melegen tartani a testet [41] . Az erek összehúzódása hidegben, bár csökkenti a test hőveszteségét, növeli a fülek, az orr, valamint a kéz- és lábujjak fagyásveszélyét [41] .