لماذا نمرض أكثر في الشتاء: البرد والهواء الجاف والبقاء في الأماكن المغلقة
ماذا تقول الأبحاث عن ارتفاع الالتهابات التنفسية في الموسم البارد: الهواء الجاف، وأنف أبرد، وأيام مزدحمة في الأماكن المغلقة، وأي النتائج مصدرها الحيوانات والخلايا فقط.
لنبدأ بمعلومة تبدو تفصيلاً صغيراً: في مقارنة شملت 78 موقعاً حول العالم، بلغت الإنفلونزا ذروتها في الشتاء حيث أصبح الهواء الشهري باردًا وجافًا بدرجة كافية. أما حيث لم يحدث ذلك، فكانت الذروة تميل إلى الوقوع في أشهر الأمطار الغزيرة (Tamerius et al., 2013). فلو كان البرد هو التفسير الكامل، لكانت الأماكن الدافئة تشهد إنفلونزا أقل ببساطة. لكن ما تشهده هو إنفلونزا في تقويم مختلف.
ولذلك فإن عبارة «تُصاب بالزكام في الشتاء لأن الجو بارد» اختصار مُخلّ. يستعرض هذا المقال الآليات التي اقترحها الباحثون، ويبيّن نوع الأدلة التي تقف خلف كل منها، ويفصل بين الطقس والسلوك حيثما سمحت البيانات بذلك. هذه مادة معلوماتية وليست نصيحة طبية. وإذا كانت الأعراض شديدة أو تزداد سوءًا أو لا تتحسن، فهذه مسألة تُعرض على الطبيب.
ملاحظة أخيرة حول الإطار. لا يكاد يوجد هنا شيء هو تجربة على البشر. فالأدلة مصدرها نماذج سكانية، وخنازير غينيا، وفئران، وخلايا بشرية في طبق مخبري، وسيذكر كل قسم أيّ هذه المصادر يعتمد عليه.
النمط حقيقي، والمناطق المدارية تكسره
تحدد مراجعة علمية في هذا المجال مجموعتين عريضتين من العوامل المساهمة: التغيرات في البيئة (درجة الحرارة والرطوبة) والتغيرات في السلوك البشري (Moriyama et al., 2020). فدرجة الحرارة والرطوبة تؤثران في المدة التي يظل فيها الفيروس قادرًا على العدوى وفي مدى انتشاره، كما تغيّران طريقة استجابة الجهاز المناعي في مجاري التنفس لديك. وتغطي المراجعة المناخ الخارجي والداخلي معًا.
وقد وضعت دراسة المواقع الثمانية والسبعين أرقامًا لهذا التقسيم. فحيث انخفضت الرطوبة النوعية الشهرية المتوسطة أو درجة الحرارة عن نحو 11 إلى 12 غ/كغ و18 إلى 21 °م، مالت الإنفلونزا إلى بلوغ ذروتها في الموسم البارد الجاف. وحيث بقيتا فوق هذه المستويات، كان من الأرجح أن تبلغت الإنفلونزا ذروتها في الأشهر الأغزر مطرًا، أي ما يزيد على 150 ملم شهريًا. وفي المناطق المدارية كانت الأوبئة تأتي غالبًا في موسم الأمطار أو لا تُظهر موسمًا واضحًا (Tamerius et al., 2013).
وهذا يبتعد عن اعتبار «البرد» سببًا وحيدًا، ويتجه نحو مجموعة من الظروف تختلف باختلاف المناخ. وبقية المقال عن هذه الظروف.
الهواء الجاف: الرطوبة المطلقة والرطوبة النسبية ومدفأتك
يكثر الخلط بين رقمين للرطوبة. الرطوبة المطلقة هي كمية بخار الماء الموجودة في الهواء. والرطوبة النسبية هي مقارنة هذه الكمية بما يستطيع الهواء حمله عند درجة حرارته الحالية. الهواء البارد يحمل كمية قليلة من الماء، ولذلك فإن هواء الشتاء في الخارج منخفض الرطوبة المطلقة. وعندما تُسخّن هذا الهواء داخل المنزل، تبقى كمية البخار كما هي بينما تزداد قدرة الهواء على حمله، فتنخفض الرطوبة النسبية. هذه فيزياء عادية وليست نتيجة من الدراسات الآتية.
أيّ الرقمين هو الأهم للإنفلونزا مسألة غير محسومة، وقد استخدمت الدراسات كلاً منهما على حدة.
وجد تحليل أُجري في الولايات المتحدة أن بداية الارتفاع الشتوي في الوفيات المرتبطة بالإنفلونزا جاءت بعد رطوبة مطلقة منخفضة على نحو غير معتاد في الأسابيع السابقة. وأعاد نموذج تُعدّل فيه الرطوبة المطلقة وحدها قابلية الفيروس للانتقال إنتاج الدورة الموسمية، وكتب المؤلفون أن هذا التعديل «is sufficient to produce this observed seasonality» (أي: «كافٍ لإنتاج هذا الموسمية المرصودة») (Shaman et al., 2010). انتبه إلى نوع هذه النتيجة: ارتباط مع نموذج، طُبّقا على مناطق معتدلة. فهي تبيّن أن الفكرة كافية لتفسير المنحنى. لكنها لا تبيّن أنها الشيء الوحيد الذي ينتجه.
أما العمل على الحيوانات فهو أكثر مباشرة. ففي 20 تجربة على خنازير غينيا، أُجريت عند رطوبة نسبية من 20 إلى 80% ودرجات حرارة 5 و20 و30 °م، كانت الظروف الباردة والجافة كلتاهما تُيسّر الانتقال عبر الهواء. وعند 5 °م ظلت الحيوانات تطلق الفيروس بمستويات الذروة لمدة تزيد نحو 40 ساعة على ما كانت عليه عند 20 °م (Lowen et al., 2007). وهذا يتعلق بالفيروس وانتشاره. وقد أُجري في مختبر وعلى خنازير غينيا.
وهناك خط ثانٍ يتعلق بالمضيف. فالفئران التي أُبقيت في رطوبة نسبية منخفضة أصيبت بمرض أشد بعد تعرضها للإنفلونزا. وأضعف تنفس الهواء الجاف آلية تنظيف المخاط في مجاري التنفس، والدفاع المضاد للفيروسات الفطري، وإصلاح الأنسجة (Kudo et al., 2019). وتفصح الورقة العلمية بأن العمل حظي بدعم جزئي من هبة قدّمتها مجموعة Condair، وهي شركة لأجهزة الترطيب. مرة أخرى: فئران، لا بشر.
إذن فللهواء الجاف سند من ثلاث جهات (نموذج سكاني، وانتقال العدوى في خنازير غينيا، ومناعة الفئران)، وكل جهة منها غير مباشرة بالنسبة لشخص في غرفة مدفأة. ولم تقس أي من الدراسات الرطوبة الداخلية في المنازل وتتابع من أصيب بالمرض.
أنف أبرد
الفكرة الثانية أقدم. ففي عام 2002 لاحظ Eccles أن معظم تفسيرات عدوى الموسم البارد تؤول إلى «لا تفسير» أو «الازدحام الشتوي»، واقترح تفسيرًا آخر: فتنفس الهواء البارد يبرّد بطانة الأنف بما يكفي لتثبيط الدفاعات الموضعية، مثل التنظيف المخاطي الهدبي ونشاط الكريات البيضاء (Eccles, 2002). كانت تلك فرضية. وقد دعمتها أعمال مخبرية لاحقة جزئيًا على مستوى الخلايا.
يأتي أحد جوانب هذا العمل من فيروس الزكام الشائع. فمعظم عزلات الفيروس الأنفي البشري تتكاثر بصورة أفضل عند درجات حرارة تجويف الأنف (33 إلى 35 °م) منها عند درجة حرارة الجسم المركزية البالغة 37 °م. وفي خلايا مجاري التنفس لدى الفئران، كانت استجابة الإنترفيرون، وهي إشارة رئيسية مضادة للفيروسات، أضعف عند 33 °م، واستنتج المؤلفون أن الفيروس يتكاثر تفضيليًا عند حرارة الأنف «due, in part, to a less efficient antiviral defense response of infected cells at cool temperature» (أي: «يعود ذلك جزئيًا إلى استجابة دفاعية مضادة للفيروسات أقل كفاءة في الخلايا المصابة عند درجة حرارة باردة») (Foxman et al., 2015). وهذه خلايا فأر في طبق مخبري.
وجانب آخر أقرب إلى علم الأحياء البشري. فعند تحفيزها، تُفرز بطانة الأنف البشرية سربًا من الحويصلات خارج الخلوية، وهي جسيمات دقيقة ترتبط بالفيروسات وتبطل مفعولها. وفي الخلايا الظهارية الأنفية البشرية وفي نسيج أنفي مأخوذ في الجراحة، أضعف التعرض للبرد هذه العملية: تحرّرت حويصلات أقل، وعُبّئ فيها قدر أقل من الحمض النووي الريبي الميكروي، وكان ارتباطها المضاد للفيروسات أضعف. ويصفه المؤلفون بأنه تفسير كمي وآلي للتباين الموسمي (Huang et al., 2023). إنها مادة بشرية، لكنها تظل أنسجة وخلايا، دون بيانات سكانية مرافقة.
وثمة نقطة عالقة. فقد قارنت دراسة خنازير غينيا أيضًا الاستجابات المناعية الفطرية عند 5 °م وعند 20 °م ووجدتها متقاربة (Lowen et al., 2007). وفي ذلك النظام لم يُضعف البرد المناعة الفطرية. فخلايا الفأر والنسيج الأنفي البشري يشيران في اتجاه، وخنازير غينيا في اتجاه آخر. الأنواع مختلفة، والفيروسات مختلفة، والأنسجة مختلفة، ولم يحسم أحد هذا الخلاف. فاقرأ آلية الأنف البارد على أنها معقولة ومدعومة على مستوى الخلايا، وغير محسومة بالنسبة للإنسان ككل.
الناس في الأماكن المغلقة، وعلى مقربة من بعضهم
ليس كل شيء طقسًا. فالعطل المدرسية تجربة طبيعية نظيفة على غير المعتاد، لأنها تغيّر من يلتقي بمن دون أن تغيّر السماء. وأظهرت بيانات المراقبة الفرنسية أن العطل خفّضت معدل انتقال الإنفلونزا إلى الأطفال بنسبة 20 إلى 29%، دون تغير يمكن رصده في أنماط اتصال البالغين. ويقدّر المؤلفون أن العطل جنّبت ما بين 16 و18% من حالات الإنفلونزا الموسمية إجمالًا، وما بين 18 و21% منها لدى الأطفال (Cauchemez et al., 2008).
وهنا تنبيه حول قراءة هذه النتيجة. فهي عن الإنفلونزا، وفي فرنسا، وعن المدارس. وهي تقول إن المكان الذي يجتمع فيه الناس يؤثر في حجم الوباء. لكنها لا تستطيع أن تخبرك ما الذي يعود إلى الطقس وما الذي يعود إلى التنقل والمكتب في زكام شخص بعينه خلال الشتاء. ولا يقدم أي من هذه المصادر تقسيمًا لفرد بعينه، وتعدّ أدبيات المراجعة البيئة والسلوك معًا من العوامل المساهمة (Moriyama et al., 2020).
وقد تغذّي الآليات بعضها بعضًا أيضًا. فالناس يقضون وقتًا أطول في الأماكن المغلقة عندما يكون الجو باردًا، والهواء الداخلي في غرفة مدفأة جاف. فتفسير الازدحام وتفسير الهواء الجاف لا يتنافسان بقدر ما يتداخلان، ونادرًا ما تفصل بينهما الدراسات المذكورة أعلاه.
ما لا يخبرك به هذا
للأدلة حدود واضحة.
- لا توجد تجربة على البشر. المصادر هنا هي نماذج سكانية، وخنازير غينيا، وفئران، وخلايا أو أنسجة في طبق مخبري. ولم تُوزّع أي منها أشخاصًا عشوائيًا على رطوبة منزلية أو درجة حرارة غرفة أو طريقة تنفس مختلفة.
- لا توجد تدخلات جرى اختبارها. ولذلك فإن النتائج المخبرية لا تخبرنا ما إذا كان تغيير الرطوبة في منزلك يغيّر خطرك أنت. هذا السؤال يحتاج إلى دراسات على البشر، وهذه الأوراق ليست منها.
- فيروسات مختلفة، وقواعد مختلفة. يتناول جزء كبير من العمل الإنفلونزا. أما الفيروس الأنفي، وهو فيروس الزكام الشائع، فقد دُرس في العمل المتعلق بحرارة الأنف. والفيروسات التنفسية لا تستجيب جميعها للمناخ بالطريقة نفسها.
- النتائج السكانية ليست نتائج شخصية. النموذج الذي يعيد إنتاج منحنى الإنفلونزا الوطني يصف دولة. أما عدد مرات مرضك فيعتمد أيضًا على من تعيش معهم، وعملك، وعمرك، ومقدار ما تلتقيه مما هو منتشر حولك.
- التمويل والنماذج. موّلت شركة لأجهزة الترطيب جزئيًا إحدى دراسات الرطوبة، ونتيجة Shaman مصدرها نموذج. وكلاهما سبب لقراءة هذه النتائج على أنها فرضيات مدعومة، لا آليات محسومة.
ما يمكنك مراقبته في بياناتك
يسجّل التطبيق الطقس الخارجي المحلي (الضغط ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية وسرعة الرياح ومؤشر الأشعة فوق البنفسجية) إلى جانب إدخالاتك للأعراض وبيانات Apple Health، ويبحث عن ارتباطات في سجلك الخاص باستخدام ارتباط بيرسون وتحليل التباين (ANOVA) وتصحيح معدل الاكتشافات الكاذبة. ولا يقيس الهواء الداخلي، وهو الجزء الذي يتغير أكثر في هذه القصة خلال الشتاء. وقائمته الثابتة تضم تسعة أعراض (الصداع، والتعب، والنعاس، والدوار، والقلق، وسرعة الانفعال، والغثيان، وآلام المفاصل، والأرق)، وليس السعال والتهاب الحلق والحمى من بينها. وهو لا يكتشف العدوى ولا يشخّصها ولا يتنبأ بها، ولا يستطيع أن يخبرك بأنك على وشك الإصابة بالزكام.
أما ما يمكنك فعله فهو النظر في الإشارات البطيئة التي يخزّنها أصلًا على مدى موسم: النوم، ومعدل ضربات القلب أثناء الراحة، وHRV، والتعب. فإذا انحرفت هذه الإشارات على مدى بضعة أسابيع صادف أن كان الجو فيها باردًا وجافًا في الخارج، فهذا نمط يمكنك عرضه على الطبيب أو مقارنته بالأسابيع نفسها في العام المقبل. ويتناول مقال الطقس والنوم إحدى تلك الإشارات بالتفصيل، ويشرح مقال الحساسية للطقس: ماذا يقول العلم لماذا يحتاج النمط في إدخالاتك أنت إلى حذر قبل أن تسميه سببًا.
- Absolute humidity and the seasonal onset of influenza in the continental United States — Shaman et al., PLoS Biology, 2010.
- Environmental predictors of seasonal influenza epidemics across temperate and tropical climates — Tamerius et al., PLoS Pathogens, 2013.
- Influenza virus transmission is dependent on relative humidity and temperature — Lowen et al., PLoS Pathogens, 2007.
- Low ambient humidity impairs barrier function and innate resistance against influenza infection — Kudo et al., PNAS, 2019.
- Temperature-dependent innate defense against the common cold virus limits viral replication at warm temperature in mouse airway cells — Foxman et al., PNAS, 2015.
- Cold exposure impairs extracellular vesicle swarm-mediated nasal antiviral immunity — Huang et al., Journal of Allergy and Clinical Immunology, 2023.
- An explanation for the seasonality of acute upper respiratory tract viral infections — Eccles, Acta Oto-Laryngologica, 2002.
- Estimating the impact of school closure on influenza transmission from Sentinel data — Cauchemez et al., Nature, 2008.
- Seasonality of Respiratory Viral Infections — Moriyama et al., Annual Review of Virology, 2020.