Powrót dzieci do szkół może gwałtownie zwiększyć liczbę zakażeń Covid-19

"Dziennik Gazeta Prawna" zwrócił się do zespołów modelujących przebieg pandemii nad Wisłą z prośbą, aby podzielili się wynikami swoich prac. Ich efekty prezentujemy poniżej.

Najważniejsze pytanie, jakie sobie stawiamy w związku z rozpoczęciem roku szkolnego, dotyczy wpływu powrotu dzieci do placówek edukacyjnych na kształt pandemii. Poniższy wykres prezentuje liczbę aktywnych przypadków (tzn. ile osób w Polsce w danym dniu ma koronawirusa; wartość ta obejmuje zarówno przypadki wykryte, jak i niewykryte) przed i po 1 września. Ponieważ jednak naukowcy wciąż nie wiedzą, czy najmłodsi transmitują wirusa tak „skutecznie”, jak dorośli, musieli przyjąć pewne założenia. Dlatego na wykresie znajdują się cztery linie – dla różnych poziomów „skuteczności” (odpowiednio 10, 30, 50 i 80 proc.). Wnioski zależą od wartości tego parametru: jeśli dzieci słabo przekazują wirusa (na poziomie jednej dziesiątej tego, co dorośli), to nie mamy się czego obawiać; jeśli są tak „skuteczne” jak ich rodzice (80 proc.), jesienią czeka nas dramat.

Pytanie o liczbę infekcji wiąże się z pytaniem o liczbę hospitalizacji. To bardzo ważny parametr, od jego wartości zależy, czy nasza służba zdrowia będzie sobie w stanie poradzić z drugą falą pandemii. Podobnie jak na wykresie wyżej zależy to w dużej mierze od tego, na ile dzieci i młodzież „skutecznie” przekazują wirusa dalej, dlatego i na tym wykresie znajdują się cztery linie dla różnych poziomów transmisji. Jak widać, już przy 30-proc. „skuteczności” będziemy mieli do czynienia ze wzrostem liczby przypadków.

Najważniejszym parametrem, który opisuje pandemię, jest tzw. R efektywne, czyli wartość, która mówi nam o tym, ile osób zaraża jedna osoba z koronawirusem. Naukowcy wyliczają R, ponieważ wskazuje ono, czy pandemia wygasa, czy się wzmaga. Jeśli wartość R jest mniejsza od 1, pandemia słabnie. Jeśli jest większa niż 1, przybiera na sile. Przyszłe wartości R także zależą od efektywności transmisji wirusa przez dzieci i młodzież. Symulacje pokazują, że przy 10-proc. nie mamy się czego obawiać. Ale jeśli wynosi ona 30 proc. lub więcej, to R osiąga wartości wyższe, niż latem – a już przy 50 proc. podobne do kwietniowych.

Symulacje mogą nam też pokazać, co działoby się, gdybyśmy nie wprowadzili żadnych środków ostrożności. Poniższy wykres przedstawia liczbę nowych infekcji dziennie (zarówno wykrytych, jak i niewykrytych). Widać wyraźnie, jak wprowadzenie lockdownu wypłaszczyło tę wartość. Zielona linia z kolei pokazuje, co działoby się, gdybyśmy nie podjęli żadnych środków ostrożności: w pierwszej połowie kwietnia w Polsce liczba zachorowań rosłaby gwałtownie (skala wykresu jest logarytmiczna, więc każde przejście o oczko wyżej oznacza 10-krotny wzrost liczby przypadków), a pandemia wygasłaby na przełomie czerwca i lipca po tym, jak wirusem zaraziliby się wszyscy Polacy. Trudno sobie wyobrazić w takim scenariuszu liczbę ofiar oraz skalę ludzkiego cierpienia spowodowaną kompletnym załamaniem systemu opieki zdrowotnej.

Symulacje komputerowe pozwalają nam również ocenić wpływ różnych działań na przebieg pandemii. Poniższy wykres (nazwany mapą ciepła) pokazuje, jaki odsetek ludności Wrocławia zaraziłby się koronawirusem, biorąc pod uwagę dwa różne parametry: stopień redukcji kontaktów między ludźmi oraz skuteczność w śledzeniu osób, z którymi styczność mieli zarażeni (obydwa wyrażone na skali od 0 do 100).

Czynimy tu założenie, że koronawirusa wykrywamy u wszystkich osób z ciężkimi objawami COVID-19 i u jakiegoś odsetka z lekkimi: na wykresie po lewej jest to 30 proc., na wykresie w środku i po prawej

– 60 proc. Oś pionowa pokazuje więc, jaki odsetek osób, z którymi styczność mieli chorzy z tych dwóch grup razem, udaje się wyłapać (gdzie „0” to brak jakichkolwiek działań w tym względzie, a „100” to absolutna skuteczność).

Wykres po lewej pokazuje też, jak do redukcji liczby zakażeń przyczyniłoby się upowszechnienie rządowej aplikacji do śledzenia kontaktów (założenie: wychwytujemy wszystkie osoby, z którymi styczność mieli ciężko chorzy i 60 proc. chorych z lekkimi objawami).

Wykresy pokazują nam zależności między tymi zmiennymi: jeśli wszyscy siedzieliby w domu, nie trzeba byłoby prowadzić śledzenia kontaktów (co pokazuje kolor czarny na wykresach); jeśli śledzenie kontaktów byłoby doskonałe, koronawirusa załapałby niecały procent ludności (co pokazuje kolor granatowy na dole wykresu), nawet gdybyśmy w ogóle nie przejmo- wali się kontaktami. W rzeczywistości jednak liczba zakażeń to wypadkowa tych dwóch czynników – o jej efekcie świadczą pozostałe kolory.