Русская версия English version   
Том 16   Выпуск 2   Год 2021
Динамика модели эпидемии под воздействием экологического стресса

Сангита Саха, Гурупрасад Саманта

Индийский институт инженерных наук и технологий, Шибпур, Ховрах, Индия
 
Аннотация. Мы рассмотрели компартментную эпидемиологическую модель инфекционного заболевания, чтобы наблюдать влияние стресса окружающей среды на передачу болезни. Предлагаемая модель четко определена, поскольку популяция в каждом компартменте всегда остается положительной и ограниченной. Динамическое поведение модели наблюдается с помощью анализа устойчивости и бифуркаций в точках равновесия. Численное моделирование подтверждает теоретические выводы, результат показывает, что система претерпевает прямую бифуркацию вокруг безболезненного равновесия. Наши результаты показывают, что с увеличением загрязнения окружающей среды общее количество инфицированных увеличивается. Кроме того, скорость передачи болезни среди восприимчивого и находящегося в стрессовом состоянии населения от бессимптомно инфицированных лиц играет решающую роль в том, чтобы сделать систему эндемичной. Предложен стратегия оптимального контроля для контроля распространенности заболевания, а также для минимизации затрат за счет выбора политики вакцинации перед заражением и политики лечения инфицированных в качестве контрольных переменных. Числовые данные показывают, что вакцинация восприимчивых требует некоторого времени для снижения передачи заболевания, но вакцинация, проводимая для людей, находящихся в стрессовом состоянии, работает сразу после ее внедрения. Политика лечения  инфицированных людей с симптомами болезни работает с большей скоростью на более ранней стадии, но интенсивность со временем снижается. Одновременное осуществление всех контрольных вмешательств более полезно для уменьшения общей численности инфицированных лиц, а также для минимизации экономического бремени. Таким образом, четко показано влияние загрязнения окружающей среды (в частности, влияние экологического стресса) на передачу заболеваний среди населения.
 

Ключевые слова: экологический стресс, анализ чувствительности, стабильность, оптимальное управление

Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2021;16(2):201-243
doi: 10.17537/2021.16.201
опубликована на англ. яз.

Аннотация (англ.)
Аннотация (рус.)
Полный текст (англ., pdf)
Список литературы

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2021