[en] MATHEMATICAL MODELS FOR THE ZIKA EPIDEMIC

• Other Authors: RICARDO JOSE ALONSO PLATA
• Language: en
• Published: MAXWELL 2021
• Subjects: [pt] CONTROLE; [pt] ZIKV; [pt] RETARDO; [pt] EQUACOES DIFERENCIAS ORDINARIAS; [pt] MODELOS; [pt] TRANSMISSAO; [en] CONTROL; [en] ZIKV; [en] DELAY; [en] ORDINARY DIFFERENTIAL EQUATIONS; [en] TRANSMISSION
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=51900@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=51900@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.51900

[pt] Zika Vírus (ZIKV) é um vírus transmitido pelos mosquitos Aedes aegypti (mesmo transmissor da dengue e da febre chikungunya) e o Aedes albopictus. O contágio principal pelo ZIKV se dá pela picada do mosquito que, após se alimentar do sangue de alguém contaminado, pode transportar o ZIKV durante toda a sua vida, transmitindo a doença para uma população que não possui anticorpos contra ele. Também pode ser transmitido através de relação sexual de uma pessoa com Zika para os seus parceiros ou parceiras, mesmo que a pessoa infectada não apresente os sintomas da doença.Neste trabalho, apresentamos dois modelos matemáticos para a epidemia do ZIKV usando (1) equações diferenciais ordinárias e (2) equações diferenciais ordinárias com atraso temporal, que é o tempo que os mosquitos levam para desenvolver o vírus. Fazemos uma comparação entre as duas variantes de modelagem e, para facilitar o trabalho com os modelos, fornecemos uma interface gráfica com o usuário. Simulações computacionais são realizadas para o Suriname e El Salvador, que são países propensos a desenvolver a epidemia de maneira endêmica. Para estudar a difusão espacial do ZIKV, propomos um modelo baseado em equações de advecção-difusão e criamos um esquema numérico com elementos finitos e diferenças finitas para resolvê-lo. === [en] The Zika Virus (ZIKV) is a virus transmitted by Aedes aegypti mosquitoes (same as the one transmitting dengue and chikungunya fever) and Aedes albopictus. The main way of contagion by the ZIKV is caused by the bite of a mosquito that, after feeding from someone contaminated, can transport the ZIKV throughout its life, transmitting the disease to a population that does not have the immunity. It can also be transmitted through a person s sexual relationship with ZIKV to their partners, even if the infected person does not have the symptoms of the disease. In this work, we present two mathematical models for the ZIKV epidemic by using (1) ordinary differential equations and, (2) ordinary differential equations with temporal delay, which is the time it takes mosquitoes to develop the virus. We make a comparison between the two modeling variants and, to facilitate the work with the models, we provide a graphical user interface. Computational simulations are performed for Suriname and El Salvador, which are countries that are prone to develop the epidemic in an endemic manner. In order to study the spatial diffusion of ZIKV, we propose a model based on advection-diffusion equations and create a numerical scheme with finite elements and finite differences to resolve it.