Epidemias (modelo simplificado)
¡ESTA SIMULACIÓN ES SOLO PARA FINES EDUCATIVOS!
Los parámetros utilizados y las curvas observadas no son características de un virus en particular. Nuestro objetivo es brindar a los maestros una herramienta cualitativa para ilustrar cómo se propaga un virus y cómo combatir una epidemia.
De ninguna manera se puede utilizar esta simulación como justificación o evidencia. Una simulación es una aproximación a la realidad. Los parámetros que caracterizan la propagación y la peligrosidad de una epidemia son numerosos. Estos parámetros son tanto científicos como sociales. Por tanto, cada comunidad es diferente en lo que respecta a la propagación del virus y no existe una respuesta única para combatirlo. Los parámetros de esta simulación se explican a continuación.
En la lucha contra la propagación de un virus, es fundamental recordar ciertos hechos científicos:
- Nuestra piel es una barrera eficaz contra los virus. Es principalmente a través de la boca, la nariz o los ojos por donde puede entrar en nuestro cuerpo. Un coronavirus es un tipo de virus que tiene una envoltura lipídica que protege su material genético. Lavarse las manos con jabón y no ponerse las manos en la cara son "gestos de barrera" eficaces.
- Un virus apenas sobrevive fuera de su organismo huésped. Se transmite por microgotas. El encierro y / o el distanciamiento social limita enormemente su transmisión.
- Un organismo infectado se defiende principalmente con su propio sistema inmunológico. Cuando la mayoría de la población ha alcanzado la inmunidad, ya sea mediante la vacunación o después de la recuperación, y si la inmunidad es lo suficientemente duradera, la epidemia se estabiliza en un nivel bajo o cede.
En ausencia de una vacuna, la victoria contra una epidemia requiere, por tanto, una estricta disciplina individual (higiene, confinamiento, cuarentena, distanciamiento social), que es muy difícil de implementar a escala social, especialmente a lo largo del tiempo.
Para la simulación anterior, usamos el modelo SEIR (Susceptible-Exposed-Infected-Recovered):
- S (rosa): El estado "susceptible" caracteriza a un individuo sano que no porta el virus.
- E (amarillo): el estado "expuesto" caracteriza a un individuo infectado que se encuentra en las primeras etapas de la infección (incubación). Este individuo no es contagioso, pero se volverá. Al ser asintomático, pasará desapercibido para muchas pruebas.
- I (rojo): El estado "infectado" caracteriza a un individuo contagioso. Este último puede ser sintomático (fiebre, tos, dolor ...) o asintomático. Al ser asintomático, puede pasar desapercibido para muchas pruebas.
- R (gris): el estado "restaurado" caracteriza a un individuo curado. Este último ya no es contagioso y se beneficia de una inmunidad más o menos duradera que evita la propagación del virus.
Los casos de muerte no se consideran en esta simulación. Constituye un porcentaje de la población "I" (<1% para la gripe estacional,> 3% para Covid-19,> 15% para la viruela).
La simulación aplica el siguiente algoritmo a dos poblaciones fijas de 800 individuos que intercambian sólo unos pocos "viajeros".
Se calcula la distancia entre cada individuo. Si la distancia entre dos individuos "I" y "S" es menor que un cierto umbral de proximidad, aplicamos una probabilidad P de contagio que mueve al individuo "S" a "E".
En ausencia de "gestos de barrera", la evolución en las primeras etapas expresa claramente un crecimiento exponencial muy rápido en el número de infectados (I + E). Las políticas de salud buscan desesperadamente limitar este crecimiento para proteger su sistema de salud. Sin embargo, una función exponencial crece tan rápido que las decisiones deben tomarse muy rápidamente.
Las medidas políticas son necesariamente colectivas porque la presencia de un solo "yo" individual puede, con el tiempo, contaminar a toda la población. Esto puede implicar la vacunación, la contención o la cuarentena de todos los viajeros.
Esta simulación educativa permite sacar ciertas conclusiones cualitativas:
- En ausencia de una vacuna, las medidas de confinamiento o cuarentena para los viajeros tienen efectos significativos, especialmente si se aplican muy temprano.
- Una campaña de vacunación solo es eficaz más allá de un cierto porcentaje de la población tratada.
- Hasta que se erradique la enfermedad, una epidemia puede propagarse varias veces dentro de la misma población.
El último punto explica la dificultad que tienen los gobiernos para organizar un "desencadenamiento".
Mueva el cursor sobre la curva para reproducir la secuencia de la epidemia.
Bibliografía:
- Vidéo "Exponential Growth" de 3Blue1Brown (Grant Sanderson)
- Complejidad del sitio explorable (Dirk Brockmann)
- Modelado de epidemias 101: "O por qué sus ajustes exponenciales de CoVID-19 son incorrectos" (Bruno Gonçalves)
- Modelo de epidemia 102: "Todos los modelos de CoVID-19 son incorrectos, pero algunos son útiles" (Bruno Gonçalves)
- Simulación eduMedia "Epidemia (modelo simplificado)".
- Simulación del modelo SIR comentó Vidéo
