Почему зимой мы болеем чаще: холод, сухой воздух и время в помещении

Начнём с факта, который звучит как деталь. В сравнении по 78 точкам мира пик гриппа приходится на зиму там, где воздух за месяц становится достаточно холодным и сухим. Где этого не происходит, пик чаще смещается на самые дождливые месяцы (Tamerius et al., 2013). Будь дело только в холоде, в тёплых краях гриппа было бы просто меньше. А там он живёт по другому календарю.

Поэтому «зимой простужаются, потому что холодно» — сокращение. Дальше разобраны механизмы, которые предлагают исследователи, и указано, какого рода данные стоят за каждым. Где материал позволяет, погода отделена от поведения. Это информационный материал, а не медицинская консультация. Если симптомы тяжёлые, усиливаются или не проходят, это вопрос к врачу.

И ещё одна оговорка. Почти ничего из описанного не получено в испытаниях на людях. Данные идут из популяционных моделей, опытов на морских свинках и мышах и из человеческих клеток в чашке. В каждом разделе сказано, откуда именно.

Закономерность настоящая, а тропики её ломают

Обзор по теме называет две большие группы причин: изменения окружающей среды (температура, влажность) и изменения человеческого поведения (Moriyama et al., 2020). Температура и влажность влияют на то, как долго вирус остаётся жизнеспособным и как хорошо передаётся, а ещё меняют ответ иммунной системы в дыхательных путях. Обзор охватывает и наружный, и внутренний климат.

Исследование по 78 точкам дало цифры. Там, где среднемесячная удельная влажность или температура опускались ниже примерно 11–12 г/кг и 18–21 °C, пик гриппа чаще приходился на холодный и сухой сезон. Там, где они оставались выше, пик чаще приходился на самые дождливые месяцы, свыше 150 мм в месяц. В тропиках эпидемии нередко шли в сезон дождей или не имели выраженного сезона (Tamerius et al., 2013).

Это уводит от «холода» как единственной причины к набору условий, которые различаются по климату. Остальная статья о них.

Сухой воздух: абсолютная и относительная влажность, батарея отопления

Два показателя влажности постоянно путают. Абсолютная влажность — сколько водяного пара в воздухе. Относительная — это количество пара в сравнении с тем, сколько воздух мог бы удержать при своей температуре. Холодный воздух удерживает мало воды, поэтому зимний воздух на улице беден паром по абсолютной шкале. Когда вы греете его в помещении, количество пара не меняется, а вместимость воздуха растёт, и относительная влажность падает. Это обычная физика, а не вывод из исследований ниже.

Какая из двух величин важна для гриппа, не решено, и в работах использованы разные.

Американский анализ показал: начало зимнего роста смертности, связанной с гриппом, шло после необычно низкой абсолютной влажности в предыдущие недели. Модель, где только абсолютная влажность меняет заразность вируса, воспроизвела сезонный цикл, и авторы писали, что такая модуляция «достаточна, чтобы дать наблюдаемую сезонность» (Shaman et al., 2010). Обратите внимание на тип результата: связь плюс модель, для регионов с умеренным климатом. Он показывает, что идеи хватает для объяснения кривой. Что это единственная причина, он не показывает.

Работа на животных прямее. В 20 опытах на морских свинках, при относительной влажности от 20 до 80 % и температуре 5, 20 или 30 °C, и холодные, и сухие условия способствовали передаче по воздуху. При 5 °C животные выделяли вирус на пике примерно на 40 часов дольше, чем при 20 °C (Lowen et al., 2007). Это говорит о вирусе и его распространении. Опыт шёл в лаборатории, на морских свинках.

Вторая линия касается хозяина. Мыши, жившие при низкой относительной влажности, тяжелее болели после заражения гриппом. Сухой воздух ухудшал работу механизма очистки дыхательных путей, врождённую противовирусную защиту и восстановление тканей (Kudo et al., 2019). В статье указано, что работа отчасти поддержана подарком от Condair Group, компании по увлажнению воздуха. И снова: мыши, не люди.

Итак, у сухого воздуха есть опора с трёх сторон (популяционная модель, передача у морских свинок, иммунитет мышей), и каждая для человека в натопленной комнате косвенная. Ни одна работа не измеряла влажность в домах и не следила, кто заболел.

Остывающий нос

Вторая идея старше. В 2002 году Eccles отметил, что большинство объяснений болезней холодного сезона сводилось либо к «объяснения нет», либо к «зимней тесноте», и предложил другое: вдох холодного воздуха охлаждает слизистую носа настолько, что подавляются местные защитные механизмы, например очистка слизистой и активность белых клеток (Eccles, 2002). Это была гипотеза. Позднейшие лабораторные работы отчасти подтвердили её на уровне клеток.

Одна из них про вирус обычной простуды. Большинство изолятов риновируса человека размножаются лучше при температуре полости носа (33–35 °C), чем при температуре тела 37 °C. В клетках дыхательных путей мыши интерфероновый ответ, ключевой противовирусный сигнал, был слабее при 33 °C, и авторы заключили, что вирус размножается преимущественно при температуре носа «отчасти из-за менее эффективного противовирусного ответа зараженных клеток при прохладе» (Foxman et al., 2015). Это клетки мыши в чашке.

Другая ближе к человеку. Если стимулировать слизистую носа, она выпускает рой внеклеточных везикул, крошечных частиц, которые связывают и нейтрализуют вирусы. В эпителиальных клетках носа человека и в операционных образцах ткани холод это ослаблял: выделялось меньше везикул, в них упаковывалось меньше микроРНК, а противовирусное связывание было слабее. Авторы называют это количественным механистическим объяснением сезонных колебаний (Huang et al., 2023). Материал человеческий, но это всё равно ткань и клетки, без данных по населению.

Есть и нестыковка. В исследовании на морских свинках сравнили и врождённый иммунный ответ при 5 и 20 °C, он оказался сопоставимым (Lowen et al., 2007). В этой системе холод врождённый иммунитет не ослаблял. Клетки мыши и ткань носа человека указывают в одну сторону, морские свинки в другую. Виды разные, вирусы разные, ткани разные, и разногласие никто не снял. Механизм «холодного носа» правдоподобен и подтверждён на уровне клеток, а для человека целиком остаётся открытым.

Люди в помещении и рядом друг с другом

Не всё сводится к погоде. Школьные каникулы — на редкость чистый естественный эксперимент: они меняют, кто с кем встречается, а небо остаётся тем же. Французские данные наблюдения показали, что каникулы снижают скорость передачи гриппа детям на 20–29 %, а у взрослых изменений в контактах заметно не было. По оценке авторов, с каникулами случаев сезонного гриппа примерно на 16–18 % меньше, чем было бы без них, а у детей — на 18–21 % (Cauchemez et al., 2008).

Оговорка о том, как это читать. Речь о гриппе, о Франции и о школах. Работа говорит, что место сбора людей влияет на размер эпидемии. Она не скажет, какая часть зимних простуд конкретного человека идёт от погоды, а какая от дороги на работу и офиса. Ни один из этих источников не даёт такого разделения для отдельного человека, а обзор считает вклад и среды, и поведения (Moriyama et al., 2020).

Механизмы могут и подпитывать друг друга. В холод люди больше сидят дома, а воздух в натопленной комнате сухой. Объяснения «теснота» и «сухой воздух» не столько конкурируют, сколько накладываются, и в работах выше их редко разделяют.

Чего эти данные не говорят

У доказательств есть чёткие границы.

• Нет испытаний на людях. Источники здесь — популяционные модели, морские свинки, мыши и клетки или ткань в чашке. Никого не распределяли случайно по другой влажности дома, температуре в комнате или способу дыхания.
• Нет проверенных вмешательств. Поэтому лабораторные результаты не говорят, изменит ли ваш собственный риск смена влажности в доме. Для этого нужны исследования на людях, а эти работы такими не являются.
• Разные вирусы, разные правила. Большая часть работ про грипп. Риновирус, вирус обычной простуды, изучали в работе о температуре носа. Респираторные вирусы по-разному реагируют на климат.
• Результат по популяции не равен личному. Модель, воспроизводящая национальную кривую гриппа, описывает страну. Как часто болеете вы, зависит ещё от того, с кем вы живёте, где работаете, от возраста и от того, сколько из ходящего вокруг вам встречается.
• Финансирование и модели. Одно исследование влажности отчасти оплатила компания по увлажнению воздуха, а результат Shaman получен на модели. Поэтому эти выводы стоит читать как гипотезы с опорой, а не как установленные механизмы.

Что можно наблюдать в своих данных

Приложение записывает местную уличную погоду (давление, температуру, относительную влажность, скорость ветра, УФ-индекс) рядом с вашими записями симптомов и данными Apple Health и ищет корреляции в вашей истории: корреляция Пирсона, ANOVA, поправка на ложные открытия. Воздух в помещении оно не измеряет, а именно он зимой меняется сильнее всего. В фиксированном списке девять симптомов (головная боль, усталость, сонливость, головокружение, тревога, раздражительность, тошнота, боль в суставах, бессонница), кашля, боли в горле и температуры среди них нет. Приложение не обнаруживает, не диагностирует и не предсказывает инфекции и не скажет вам, что вы заболеваете простудой.

Зато можно смотреть на медленные сигналы, которые оно уже хранит за сезон: сон, пульс покоя, HRV и усталость. Если они дрейфуют несколько недель, пришедшихся на холодную и сухую погоду, это закономерность, которую можно показать врачу или сравнить с теми же неделями через год. Статья о погоде и сне подробно разбирает один из этих сигналов, а «метеозависимость: что говорит наука» объясняет, почему закономерность в собственных записях требует осторожности, прежде чем называть её причиной.