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【新型コロナウイルス感染症の原因】ウイルスがヒト細胞を利用して増殖し、症状を引き起こします

このページでわかること

  • 新型コロナウイルスは感染力の高いウイルスです
  • ヒトの細胞を利用して増殖していきます
  • 飛沫感染や接触感染で広がります
  • 増殖時に遺伝子のコピーミスが起こり変異株が生まれます

新型コロナウイルスとは、新しく発見されたSARS-CoV2というコロナウイルスによる感染症です。
現在確認されているコロナウイルスは50種類以上あり、その中で人に感染するウイルスは7種類あります。
7種類のうち4種類は普通の風邪で、残りの3種類は2002年に発生したSARS(サーズ)と2012年に発生したMERS(マーズ)、そして2019年に発生が確認された今回の新型コロナウイルスです。

新型コロナウイルスは普通の風邪とは違い感染力が高く、また新型ということで治療方法がありません
そのたためすぐに世界中で感染が拡大し、現在でもその勢いを増しているのです。

新型コロナウイルスは感染力の高いウイルスです

感染力の強さを現した数値に基本再生産数があります。

新型コロナウイルスでは、基本再生産数は2.5とされています。
この数字は新型コロナウイルスにかかり何も対策を行わなかった場合、治るまでに平均で2.5人の人に感染を広げてしまう可能性があるということ。

その感染力は1未満のMERSよりも高く、毎年流行するインフルエンザと同等程度です。

ウイルスの基本再生産数

(参考:国立感染症研究所|新型コロナウイルス感染症の感染性

平均して2.5人に感染を広げるといっても、全員が2.5人にうつしているわけではありません。
実際に新型コロナウイルスを第三者にうつしているのは感染者の約2割ほど
残りの8割は誰にも感染させていないとい事が研究により分かっています。

単純計算では、10人いればたった2人で25人に新型コロナウイルスをうつしているということになります。

しかし、誰が感染を広げてしまう人なのか、また症状が出ない限り誰が感染しているか分からないのが現状。
そのため症状が出ていない間に多くの人に感染を広げている可能性があるのです。

ヒトの細胞を利用して増殖していきます

ウイルスの増殖

新型コロナウイルスは遺伝子とそれを覆うタンパク質だけでできており、自分の力だけで増殖することはできません。
そのため人の細胞内へと侵入し、ヒト細胞の力を利用して増殖していきます。

細胞がウイルスの増殖を止めようと抵抗するため、炎症反応が起きます
喉で炎症反応が起これば喉の痛み、肺で炎症反応が起これば肺炎を引き起こすのです。

新型コロナウイルスはインフルエンザやマーズと比べて増殖しやすいため、感染力や重症化リスクが高くなります。

潜伏期間は平均5日、療養期間は10日以上です

新型コロナ 症状の有無と療養期間

(参考:厚生労働省|新型コロナウイルス感染症 陽性だった場合の療養解除について

新型コロナウイルスは感染すると1~14日、平均5日の潜伏期間があります。
その間にウイルスを増殖していき潜伏期間を経て症状を発症。
中には症状のない無症状の人もいますが、無症状でも感染すれば発症します

発症後は療養が必要で、症状に応じて自宅療養または入院となります。
国が定めた療養期間は、症状が出た日から10日以上経過しており、かつ症状の軽快から72時間以上経過するまで。
軽快とは解熱剤を使用せずに解熱し、かつ呼吸器症状が改善傾向にあることです。
そのため療養期間は10日以上とされています。

感染力は発症直後に最も強くなります

新型コロナ感染時のウイルス排出量

(参考:国立研究開発法人日本医療研究開発機構|ウイルス排出量のピークが早い!新型コロナウイルスの治療が困難な理由を解明

新型コロナウイルスに感染すると体内でウイルスが増殖していき、発症の2~3日前からウイルスを体外へと排出して第三者へとうつしていきます。
もっとも排出量が多くなる時期が発症から2日後。その後は排出量が減っていき、発症8日後には大幅に減少します。

ウイルスの排出量=感染力と捉えることができ、発症の3日前から発症後8日間は感染力があり、発症直後が最も強くなるのです。
しかし発症から8日経過すれば人にうつす心配がなくなるというわけではありません。
感染力がなくなる時期は人それぞれです。

無症状患者でも感染者と同等のウイルス排出量が確認されており、新型コロナウイルスに感染した人は症状の有無に関係なく第三者へとウイルスをうつしてしまう可能性があります

飛沫感染や接触感染で広がります

新型コロナウイルスは、目・鼻・口といった粘膜にウイルスがついて体内に侵入して感染します。
粘膜にウイルスが付着する経路は接触感染飛沫感染の2つに大きく分けられます。

【感染経路】

・接触感染
・飛沫感染
└エアロゾル感染(マイクロ飛沫感染)

接触感染とは、物を媒体として感染者から非感染者へとウイルスがうつって起こる感染です。
感染者がくしゃみや咳を手で押さえると、手にウイルスが付着。
その手で周囲の物を触り、さらにウイルスが付いた物を非感染者が触ることで非感染者の手にウイルスが付きます。
その手で非感染者が口や鼻、目を触ると感染が起こります。

新型コロナ接触感染の経路

飛沫感染とは、感染者のくしゃみや咳、つばと一緒に飛び出したウイルスを、非感染者が口や鼻から吸い込むことで起こる感染です。
通常の飛沫感染では粒子が大きいため重く、2m以内にしか飛びません。

しかし飛沫感染の1種であるエアロゾル感染では、粒子が5μm未満と通常の飛沫に比べて小さく軽いため空気中を浮遊でき、より遠くにウイルスが広まります。

新型コロナ飛沫感染の経路

新型コロナウイルスの生存期間

接触感染や飛沫感染によって感染者を増やしていく新型コロナウイルス。
ウイルスは物を媒体にしたり、粒子が空気中を漂ったりすることで第三者へと感染していきます。
新型コロナウイルスは空気に触れてもすぐに感染力を失うことはなく、数時間~数日は生存し続けます。

新型コロナウイルスの物質別生存期間
エアロゾル 3時間
4時間
段ボール 24時間
プラスチック 3日
ステンレススチール 3日

(参考:国立感染症研究所|新型コロナウイルス感染症に対する感染管理

凹凸のある素材よりも、プラスチックやステンレススチールのようなつるつるとした滑らかな素材の方が、比較的長くウイルスは生存します。
また、京都府立医科大学の研究チームによると、消毒を行わなければ皮膚の表面には9時間程度生存すると発表しています。

感染しやすい場所

接触感染や飛沫感染によって広がる新型コロナウイルスには感染しやすい場所がありあます。

【危険な3密】

1、密閉空間(換気が悪い)
2、密集場所(多くの人がいる)
3、密接場所(お互いに手を伸ばしたら届く)

くしゃみや咳などによって体外へ出たウイルスは、粒子とともに空気中をさまよいます。
換気の悪い密閉空間においては菌が室内に留まりやすいため、部屋全体に広がり部屋にいる多くの人が感染しやすくなってしまうのです。

多くの人が集まると、その中に感染している人がいる可能性がぐんと高まります。
また、感染する人の数も自ずと多くなるため、密集してしまうと感染を広めてしまう原因になるのです。

お互いに手を伸ばすと触れてしまうほど密接している場合、ウイルスを含んだ飛沫が相手に届きやすくなってしまいます。
密接した空間で5分間会話をするだけで、咳1回分の飛沫(約3,000個)が飛ぶのです。

3密が揃いやすい場所としては、ライブハウスやスポーツジム、医療機関、接待を伴う飲食店などが上げられます。
新型コロナウイルスに感染するリスクが高まってしまうためできるだけ避けましょう。

増殖時に遺伝子のコピーミスが起こり変異株が生まれます

新型コロナウイルスの変異株とは、より環境に適した姿に変化したウイルスのこと。
ウイルスは自力では増殖できないため、ヒトの細胞に入り込みヒト細胞に自分の遺伝子をコピーさせて増えていきます。
コピーの過程で遺伝子情報の配列にミスが生じることがありこれを変異といい、変異によってできたウイルスを変異株呼ぶのです。

【現在確認されている変異株】()=最初の検出国

VOC/懸念される変異株
アルファ
(イギリス)
ベータ
(南アフリカ)
ガンマ
(ブラジル)
デルタ
(インド)
          
VOI/注目すべき変異株
イータ
(イギリス)
イオタ
(アメリカ)
カッパ
(インド)
ラムダ
(ペルー)
ミュー
(コロンビア))

変異株によっては、感染力や重症化リスクが従来の新型コロナウイルスよりも高くなる場合があります。
遺伝子が変異することでヒト細胞へと入りこむ力が強まる可能性が指摘されています。
新型コロナウイルスはヒト細胞を利用して増殖するため、ヒト細胞へ入りやすくなると短期間でより多くのウイルスを生成しやすくなるのです。

ウイルスの量が増えるということは、炎症が起こりやすくなるため重症化しやすくなります。
また、体外へと排出されるウイルスの量も増えるため自ずと感染力も高まるのです。

新型コロナウイルス変異株の現在の割合

国内では6月までアルファ株が半数以上を占めていましたが、現在はアルファ株からデルタ株へと置き換わっています。
PCR検査で陽性反応が出た検体に変異株検査を行ったところ、約89%がデルタ株でした。
残りの約11%はアルファ株やガンマ株、従来株など。

新型コロナウイルス変異種 別検出状況

(参考:厚生労働省(9/16時点)

デルタ株の感染力は、従来の新型コロナウイルスの約2倍、第4波で広まったアルファ株の約1.5倍です。
変異株の中でも最も感染力が高いため、驚異のスピードで感染者数を増やしています。

また、デルタ株では今まで新型コロナウイルスにかかりにくいとされていた子供の感染も増えています。
その理由として考えられることは2つ。

・感染力が高い=感染者と接する機会の増加
・ワクチンの未接種=12歳未満の子供はワクチンの接種不可

現在は年齢に関係なく誰でも新型コロナウイルスにかかる可能性があるのです。

今後感染割合を占める恐れのあるミュー株

2021年6~7月に国内の空港検疫にて12番目の変異株・ミュー株が2例確認されています。
ミュー株とはコロンビア由来の変異株です。
8月にはWHOによって、VOCの次に注意すべき変異株・VOI(注目すべき変異株)に分類されました。

2021年9月現在はデルタ株が最も流行しています。
しかし、今後デルタ株に代わりミュー株の割合が増えていく場合には、ミュー株の感染力はデルタ株よりも強いと判断できます。
また、東京大学や東海大学などの研究チームは、ミュー株に対してのワクチンの効果は従来株の7分の1以下に低下したと発表しました。

ワクチンの効果が低く感染力が高い可能性のあるミュー株は、今後の日本の新型コロナウイルスの大半を占める可能性があるため、注意が必要です。

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