Sezónnost respiračních infekcí je fenoménem kolísání výskytu různých infekcí dýchacích cest v průběhu roku, při zachování podobného vzorce kolísání z roku na rok ve stejných obdobích [1] [2] , nebo v závislosti na podmínkách prostředí, vč. vlivem meteorologických podmínek [3] . Kvůli zvýšenému výskytu v zimě a vnímané souvislosti s chladným obdobím mnoho jazyků označuje akutní respirační infekce jako nachlazení [4] a dříve se věřilo, že akutní respirační infekce mohou následovat zimnici [5] . Podle moderních vědeckých představ nachlazenízpůsobené různými viry a účinkům chladu se nepřikládá velký význam [6] , nicméně existuje určitá souvislost mezi výskytem a závažností onemocnění na jedné straně a nízkou teplotou a vlhkostí na straně druhé [7 ] .
Obecně přijímanou hypotézou je, že během chladného období se zvyšuje šance na šíření virových infekcí, protože lidé, kteří se shromažďují, tráví více času vedle sebe v uzavřených prostorách [8] [9] . Předpokládá se také, že studený vzduch snižuje přirozenou odolnost vůči infekci v nosních průchodech. Není vyloučeno spuštění jakýchkoli patofyziologických procesů v případě ochlazení povrchu obličeje nebo těla [10] [11] . Zjištěn byl i vliv suprese některých virů jinými, což může také významně ovlivnit sezónnost některých virů ve vztahu k jiným [12] . Existují další hypotézy o vlivu teploty na nemocnost, z nichž každá může v té či oné míře přispívat k nemocnosti [13] .
Rozložení podílu různých virů v různých ročních obdobích je různé. Neobalené viry , mezi které patří rhinoviry a adenoviry , jsou obvykle přítomny po celý rok, ale mohou mít sezónní výkyvy, které mohou být způsobeny sociálními faktory, jako je začátek školního roku v září [14] . Výskyt enterovirů , které rovněž nemají obal, se však obvykle vyskytuje v létě [15] [16] , jehož důvody zůstávají nejasné [15] . Obalené viry lze podmíněně rozdělit podle teplotní preference na zimní a letní. K zimním lze přiřadit respirační syncyciální virus , lidský metapneumovirus , viry chřipky A a B [17] a koronaviry [18] a viry parainfluenzy 1. – 3. typu [17] , které jsou nejaktivnější v letních a podzimních měsících [ 19] .
Sezónnost jednotlivých virů může být také určena kompeticí mezi viry. V roce 2019 byl zveřejněn výsledek dlouhodobé studie, která odhalila účinek potlačení některých virů jinými v hostitelském organismu, zejména když je člověk infikován rhinovirem, zabraňuje množení viru chřipky a naopak. naopak. To naznačuje kompetici virů jako jeden z mechanismů sezónnosti různých virových infekcí. Samotná konkurence může být způsobena např. produkcí interferonu v reakci na infekci , který chrání zdravé buňky před další infekcí viry, poškozením receptorů využívaných viry na buněčném povrchu, ke kterému dochází v případě chřipkových virů , nebo smrt samotných buněk [12] [20] .
Studie, ve kterých analýza dat zahrnovala teplotní rozsah -30 °C až 30 °C , ukázaly, že výskyt akutních respiračních infekcí začíná narůstat při teplotách vzduchu od 0 °C do -5 °C a nemocem ve studii dominovala nachlazením a faryngitidou , jejichž frekvence se zvyšovala s klesající teplotou. Infekce dolních cest dýchacích, jako je zápal plic, byly častější mezi 0 °C a 10 °C a další snížení nebo zvýšení teploty snížilo riziko. Rozdíly ve vzorcích nemocnosti v horních a dolních cestách dýchacích jsou vysvětlovány odlišnými mechanismy ohřevu vdechovaného vzduchu. Infekce dolních cest dýchacích přitom někdy nachlazení doprovázejí [21] .
Na sezónnost virů má výrazný vliv teplota [22] , ale sezónnost jednotlivých virů závisí i na relativní [23] a absolutní vlhkosti [22] . Snížení absolutní vlhkosti vzduchu také zvyšuje výskyt respiračních infekcí a především se zvyšuje frekvence faryngitid. Jedním z vysvětlení vztahu s vlhkostí je, že některé viry přežívají nejlépe v suchém, chladném vzduchu, jak bylo prokázáno při pokusech s chřipkou na zvířatech [21] , a epidemie chřipkových virů se objevují právě v zimě, kdy jsou nízké teploty a nízká absolutní vlhkost. .. Obálka viru chřipky A se za teplých podmínek naruší, což může vést k poškození [22] . Virus chřipky A však cirkuluje celoročně v zemích jihovýchodní Asie blíže rovníku, kde jsou vysoké teploty a vlhkost. Sezónnost chřipky A se začíná projevovat ve vzdálenosti od rovníku, v mírném klimatu a je spojena s prudkými zimními nebo monzunovými dešti [24] .
Existují také viry, které přežívají vysokou relativní vlhkost. Například adenovirus je nejstabilnější při vysoké relativní vlhkosti, blížící se 80 % a jeho nejvýhodnější teplota je podle jedné studie blízká 9 °C [17] . Je také známo, že rhinoviry nemohou přežít v podmínkách suchého vzduchu [25] .
Jedna studie zjistila, že výskyt onemocnění se zvýšil po 3 dnech, během kterých se teplota snížila. Také výbuchy chorob byly detekovány dva týdny po poklesu absolutní vlhkosti. Studie v Řecku ukázaly, že k nejvyššímu počtu konzultací s lékaři dochází 15 dní po poklesu teploty. Pokles teploty o 10 °C zvýšil počet konzultací o 28 % . Tyto studie také ukázaly třídenní zpoždění ve zvýšení incidence. Pokles teploty vzduchu na tři dny tedy může vést k prudkému nárůstu výskytu po přibližně 2 týdnech [21] . Pro takové vzory však zatím neexistují žádná vysvětlení [26] .
Přesný vztah pro různé viry mezi teplotou, relativní a absolutní vlhkostí nebyl dosud stanoven.
Sezónnost může být také ovlivněna slunečním zářením, zejména mírou ultrafialového záření ze složení slunečního záření, které se mění podle ročních období. Během zimního období klesá množství slunečního záření dopadajícího na zemský povrch a také celková délka dne, během kterého slunce svítí. Sluneční světlo a ultrafialové záření mohou pomoci deaktivovat virové částice, které byly uvolněny do vzduchu nebo na jakékoli povrchy, přes které může dojít k přenosu. Studie týkající se koronavirů ukázaly, že existují vztahy mezi úrovní ultrafialového záření a výskytem koronavirů. v kombinaci s dalšími klimatickými parametry mohou nízké úrovně ultrafialového záření a zkrácení denního světla zvýšit přežití viru [27] [28] .
Při změně teploty vzduchu v těle se spouští vnitřní mechanismy samoregulace, díky kterým se tělesná teplota většinou drží na stejné úrovni a případné výkyvy za normálních podmínek nejsou větší než 1 °C [29] . Celkové ochlazení těla může způsobit reflexní vazokonstrikci, a to i v nose, při níž se snižuje průtok krve, a v důsledku toho se snižuje zásoba leukocytů [30] . Lidé se však v chladném počasí obvykle dobře oblékají, takže vliv chladu na tělo jako celek je nepravděpodobný a nekoreluje se sezónními změnami [29] . Teplota epitelu nosních cest se udržuje pod teplotou lidského těla [31] a může klesat s klesající teplotou vzduchu [29] . Chlazení nosních cest studeným vzduchem s největší pravděpodobností snižuje ochrannou schopnost respiračního epitelu proti virům, čímž se zvyšuje riziko infekce [29] [32] . V tomto případě by nejúčinnější profylaxií mohlo být předehřátí vdechovaného vzduchu [29] .
Mnoho známých virů nachlazení, včetně rhinovirů, se nejlépe reprodukuje při 33 °C [33] [31] , což je teplota epitelu v nosních průchodech [31] . Existuje hypotéza, že zvýšení tělesné teploty je přirozenou reakcí těla na viry, což má za následek zvýšení teploty nosních cest, zpomalení replikace viru a zrychlení metabolických procesů, což může vést k zvýšení účinnosti fagocytózy, pohybu neutrofilů, proliferace T-lymfocytů a produkce interferonu [34] . Zejména při teplotě 37 °C se v reakci na infekci zvyšuje produkce interferonu typu 1, což do značné míry brání replikaci viru. Některé studie, ve kterých buňky neprodukovaly interferon, však ukázaly, že při této teplotě fungují v infikovaných buňkách ještě dva nezávislé mechanismy, které snižují rychlost replikace viru: apoptóza nastává dříve a ribonukleáza L funguje efektivněji [35] .
Častá je také situace, kdy je ucpaná pouze jedna nosní dírka najednou, ale ucpanost se mezi nosními dírkami periodicky střídá, což může být také ochranná reakce těla, která vám umožní udržet ucpanou nosní dírku zahřátou až do teplota lidského těla po dobu několika hodin, což zabraňuje replikaci virů. Toto střídání se nazývá nosní cyklus [36] .
Ačkoli výzkum účinků chladu již v 60. letech vyvrátil teorii, že chlazení dramaticky zvyšuje šance na infekci, někteří vědci zpochybňují kvalitu tehdejších experimentů, protože jedno či druhé vysvětlení sezónních změn ve výskytu nenastalo. dosud prokázáno. Jsou tedy opět vysloveny hypotézy o možném vlivu tělesného ochlazování na predispozici k infekci nebo o aktivaci dormantních virů v důsledku poklesu teploty [13] .
Existují také domněnky, že v důsledku nachlazení se asymptomatické infekce stanou symptomatickými [37] . Tuto hypotézu může podpořit studie periodického ochlazování nohou , při které někteří jedinci onemocněli častěji, což by se dalo vysvětlit například vazomotorickým reflexem v nose v důsledku vazokonstrikce v důsledku ochlazení nohy. V tomto případě se onemocnění nevyskytlo ihned po ochlazení, ale po 4 nebo 5 dnech. Je možné, že v době ochlazení nohou někteří pacienti, kteří to sami netušili, již měli subklinickou infekci způsobenou viry nachlazení a vazomotorický reflex pouze vyprovokoval nástup příznaků [38] . Další studie na myších ukázala, že rhinoviry se množí rychleji při nižších teplotách buněk [39] . Studie ochlazování nohou je však založena na vlastních zprávách bez jakéhokoli lékařského testování, takže je v současné době kontroverzní, ale nápadně podobná jiné studii, kde studené nohy u některých způsobují vzplanutí cystitidy [40] .
Ačkoli různé hypotézy týkající se vztahu mezi studeným vzduchem a úrovní nemocí zůstávají neprokázané, chlad má na tělo určitý vliv. Zejména chlad vede k zúžení podkožních cév a zvýšení krevního tlaku. Studie kryofreezingu pro lékařské účely přitom neprokázaly žádné změny ve složení krve, kromě výrazného uvolnění adrenalinu. Je možné, že příčinou zvýšení tlaku v chladném počasí je adrenalin. Proto může být chlad pro hypertoniky a seniory nebezpečný [41] . Působení chladu na tělo závisí také na fyzičce. Vysocí lidé se rychleji ochlazují, zatímco přítomnost podkožního tuku pomáhá udržovat tělo v teple [41] . Stahování cév v chladu sice snižuje tepelné ztráty v těle, ale zvyšuje riziko omrzlin uší, nosu a rukou a nohou [41] .