Como a matemática ajuda a entender e combater a Covid-19, o novo coronavírus

A Matemática é uma estratégia fundamental nas ações contra o Covid-19. Exatamente. Muitas pessoas não sabem que temas discutidos em sala de aula ajudam os especialistas e as autoridades a analisarem e definirem a forma de enfrentar a transmissão da doença.

No momento, é pouco provável haver alguém que não tenha ouvido falar no vírus identificado em uma província chinesa e que se espalhou pelo mundo.

Ele pertence à família "coronavírus", que tem como principal característica causar infecções que podem desencadear síndromes respiratórias agudas graves (SARH). Ele foi batizado como SARH-CoV-2 - Coronavírus Disease 19, a Covid-19, porque o surto foi relatado à Organização Mundial de Saúde (OMS) em 31 de dezembro de 2019.

À medida que a Covid-19 atingiu outros países, o surto se tornou epidemia - classificações que mudam de acordo com área afetada pela doença. E neste mês, a OMS declarou pandemia: ou seja, o mundo inteiro precisa lutar contra a doença.

E, neste combate em andamento, conceitos matemáticos estão na base das decisões de outros setores sociais, neste caso, principalmente, nas áreas de saúde e de políticas públicas.

Controlando a curva

Para analisar os fatos, são utilizados modelos matemáticos próprios que resultam em gráficos. Alguns deles, inclusive foram publicados nos meios de comunicação para tornar mais clara a explicação da evolução da pandemia, especialmente para os leigos.

Não é algo inédito. Outros surtos e epidemias causados por outros vírus integrantes da família "coronavírus" já foram analisados por meio de modelos matemáticos próprios. Como a Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS), em 2002, e a Síndrome Respiratória do Oriente Médio (MERS), em 2012.

Portanto, os setores responsáveis por estabelecer a política de prevenção e de resposta já possuíam um ponto de partida. No entanto, foi necessário construir o modelo específico para analisar o Covid-19. Para isso, são utilizados todos os dados descobertos sobre a doença, por exemplo:

probabilidade de transmissão;
quantos podem ser contaminados a partir de uma pessoa;
tempo de surgimento dos sintomas;
comportamento das populações;
mutações sofridas pelo Covid-19 nos países onde foi identificado;
tempo de cura dos pacientes;
quantas pessoas podem ser infectadas por um paciente assintomático;
tempo de incubação do vírus;
populações mais vulneráveis;
probabilidade de morte.

Cada vez que um dado novo é descoberto, os especialistas alteram o modelo. Toda informação faz diferença para se chegar à análise que conduza às melhores decisões para uma área específica.

Para os especialistas e autoridades políticas e sanitárias, o fundamental é evitar o descontrole da velocidade com que as pessoas são contaminadas e podem manifestar os sintomas dentro de uma área geográfica, seja a cidade, o estado ou o país. Ou no caso da Covid-19, o mundo.

Logo abaixo, há um gráfico para entender a importância de controlar a curva de avanço da doença. Ele foi elaborado pela estudante de Engenharia de Bioprocessos na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e produtora de conteúdo do Responde Aí, Milena Silva de Freitas.

Para elaborar este gráfico, ela levou em consideração a distribuição normal, que é um modelo estatístico para tentar identificar o avanço da doença em determinado local.

As variáveis consideradas são o tempo a partir do primeiro caso (na horizontal), os números de casos registrados (na vertical) e a capacidade de atendimento do sistema de saúde.

No gráfico, são registrados dois cenários de curva de crescimento: a rápida (sem medidas de prevenção) e a controlada (com medidas de prevenção). Ambas analisam o crescimento do número de infectados dentro de um espaço temporal, até atingir o ponto máximo e, então, entrar em queda.

"Se as medidas de prevenção não são tomadas, esse crescimento inicial é extremamente rápido e a curva atinge um pico absurdo que ultrapassa a capacidade do sistema de saúde. Por outro lado, com medidas de prevenção, como quarentena, lavar bem as mãos, evitar contatos, a curva cresce mais lentamente e o pico atingido é inferior à capacidade do sistema de saúde de modo que a epidemia possa ser contida e diversas vidas sejam salvas", explicou Milena.

Os especialistas e as autoridades analisam as estratégias que façam com que a necessidade dos pacientes - independente da gravidade do caso - não seja concentrada, mas distribuída ao longo do tempo.

Desta forma, a curva de crescimento achatada revela o cenário ideal: o sistema de saúde, público e privado (a outra variável considerada neste quadro), terá como atender a todos os casos, sem sobrecargas ou risco de não haver leitos e equipamentos suficientes.

"A partir desse modelo matemático é possível prever o comportamento de determinado evento e tomar providências em relação a situação. Por isso, o conhecimento da probabilidade e estatística é tão importante", ressaltou Milena.

Portanto, o ideal é seguir todas as orientações de prevenção feitas pela OMS e autoridades sanitárias. Assim, a população ajuda a manter a curva o mais "achatada" possível. E como consequência, comprovar como a matemática ajuda a salvar vidas.