بیان نحوه عملکرد ویروس نقص ایمنی انسانی در بدن انسان و تاثیر درمان با استفاده از مدل ریاضی

مقدمه: بیماری‌های عفونی از جمله ایدز (acquired immune deficiency syndrome یا aids)، امروزه جوامع بشری را درگیر کرده و کماکان هیچ درمانی برای آن یافت نشده است. این بیماری توسط ویروس نقص ایمنی انسانی (human immunodeficiency virus یا hiv) ایجاد می‌شود که سیستم ایمنی بدن را درگیر می‌کند. هدف از انجام پژوهش حاضر، ساده‌سازی فرایند و مدل‌سازی ریاضی بیماری ایدز و فهم کلی از آن برای علاقمندان به مدل‌سازی بود. روش‌ها: در این مطالعه، چندین مدل ریاضی از نوع قطعی یا ایستا (بدون در نظر گرفتن شانس و تصادف در مقادیر پارامترهای ورودی) شرح داده شد و ارتباط آن با عملکرد hiv بررسی گردید. در این مدل‌ها، به نوعی آلوده کردن سلول‌های ایمنی، تکثیر ویروس، تولید سلول‌های آلوده و نقش سیستم ایمنی سلولی و هومورال در کاهش تکثیر سلول مورد توجه قرار گرفت. یافته‌ها: روند آلوده شدن سلول‌های ایمنی و ماکروفاژ با ویروس و حتی درمان برای کنترل این بیماری را نیز می‌توان به فرم ریاضی به تصویر کشید. پس از نوشتن مدل ریاضی و تحلیل مدل به فرم دستی و کامپیوتری، می‌توان شاخص‌های مهم در کاهش یا افزایش سرعت این بیماری را یافت و با کنترل آن، سطح گسترش بیماری را کاهش داد و منجر به مرگ دیرهنگام شخص شد. به منظور تحلیل هرچه بهتر این بیماری، می‌توان تمامی عوامل موثر را در مدل وارد کرد و به صورت یک مدل ریاضی گسترده بیان نمود، اما با افزایش آن عوامل، به مراتب تحلیل آن‌ها مشکل‌تر خواهد شد که با ثابت فرض کردن برخی عوامل مدل ساده‌تر خواهد شد. نتیجه‌گیری: به منظور درک بهتر تاثیر hiv بر سیستم ایمنی و ایجاد عفونت در بدن انسان و همچنین، تاثیر درمان بر کنترل این عفونت، می‌توان از مدل‌های ریاضی استفاده نمود. به این ترتیب، قبل از انجام هرگونه اقدامات درمانی، می‌توان با استفاده از مدل‌های ریاضی مشخص کرد که کدام درمان در کنترل عفونت تاثیرگذارتر می‌باشد.

How Human Immunodeficiency Virus Works in the Human Body and the Effect of Treatment Using a Mathematical Model

Background: Infectious diseases, including acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), have affected human societies today, and no cure has yet been found. The disease is caused by a virus that infects the immune system. Our goal is to establish a relationship between mathematics and the impact of the virus on the immune system.Methods: In this study, several mathematical models have been studied and their relationship with the function of the HIV virus has been investigated. In these models, the contamination of immune cells, virus proliferation, production of infected cells, and the role of cellular and humoral immune systems in reducing cell proliferation have been considered.Findings: Studies show that the process of infection of immune cells and macrophages with the virus and even treatment to control the disease can also be mathematically illustrated. After writing the mathematical model and analyzing the model in manual and computer forms, one could find important parameters in reducing or increasing the speed of this disease and controlling it, in addition to reducing the spread of the disease and delaying the deaths.Conclusion: In order to better analyze this disease, all the effective factors in the model can be introduced and expressed as a broad mathematical model, but with the increase of these factors, it will be much more difficult to analyze them. However, by assuming some factors of the model to be constant, it will be easier. The purpose of this article is to simplify the process and mathematical modeling of AIDS and its general understanding for those interested in modeling.