Analysis of Key Factors of a SARS-CoV-2 Vaccination Program: A Mathematical Modeling Approach.

The administration of vaccines against the coronavirus disease 2019 (COVID-19) started in early December of 2020. Currently, there are only a few approved vaccines, each with different efficacies and mechanisms of action. Moreover, vaccination programs in different regions may vary due to differences in implementation, for instance, simply the availability of the vaccine. In this article, we study the impact of the pace of vaccination and the intrinsic efficacy of the vaccine on prevalence, hospitalizations, and deaths related to the SARS-CoV-2 virus. Then we study different potential scenarios regarding the burden of the COVID-19 pandemic in the near future. We construct a compartmental mathematical model and use computational methodologies to study these different scenarios. Thus, we are able to identify some key factors to reach the aims of the vaccination programs. We use some metrics related to the outcomes of the COVID-19 pandemic in order to assess the impact of the efficacy of the vaccine and the pace of the vaccine inoculation. We found that both factors have a high impact on the outcomes. However, the rate of vaccine administration has a higher impact in reducing the burden of the COVID-19 pandemic. This result shows that health institutions need to focus on increasing the vaccine inoculation pace and create awareness in the population about the importance of COVID-19 vaccines.

Effect of the early use of antivirals on the COVID-19 pandemic. A computational network modeling approach.

It seems that we are far from controlling COVID-19 pandemics, and, consequently, returning to a fully normal life. Until an effective vaccine is found, safety measures as the use of face masks, social distancing, washing hands regularly, etc., have to be taken. Also, the use of appropriate antivirals in order to alleviate the symptoms, to control the severity of the illness and to prevent the transmission, could be a good option that we study in this work. In this paper, we propose a computational random network model to study the transmission dynamics of COVID-19 in Spain. Once the model has been calibrated and validated, we use it to simulate several scenarios where effective antivirals are available. The results show how the early use of antivirals may significantly reduce the incidence of COVID-19 and may avoid a new collapse of the health system.

Aproximación físico-química a las alteraciones ácido base en la orina de ovinos con alcalosis hipoclorémica / Physical-chemical approach to acid-base alterations in the urine of sheep with hypochloremic alkalosis / Aproximação físico-química às alterações ácido base na urina de ovinos com alcalose hipoclórica

Resumen La aproximación físico-química para determinar el pH urinario es relativamente nueva y no se ha usado en condiciones patológicas en animales. En el presente artículo, el objetivo principal fue demostrar la validez de esta teoría en la orina de ovinos con alcalosis metabólica hipoclorémica. Se realizó un estudio de tipo experimental para la inducción de la alcalosis metabólica hipoclorémica en ovinos. Durante el periodo de control y de inducción se determinaron en la orina: pH calculado, pH medido, excreción neta de ácido, amonio y diferencia de iones fuertes en la orina (SID) cada 24 h hasta el desarrollo de la aciduria paradójica o el deterioro físico de los sujetos. Se determinó la correlación de Pearson (p) entre el pH medido y calculado a partir del modelo del SID en la orina. Se observó una correlación alta entre el pH urinario medido y el calculado usando el SID calculado con base en la excreción neta de ácido (p = 0,874). La correlación entre SID calculado y pH en orina fue significativa (p = 0,839). Sin embargo, la correlación entre el SID y el pH medido de la orina fue moderada (p = 0,588). Se concluye que existe una alta correlación entre el pH calculado a partir del SID usando la excreción neta de ácido y el pH medido en la orina de ovinos con alcalosis metabólica hipoclorémica. Esto indica que el pH urinario depende fuertemente del SID y, por lo tanto, la reducción en el pH puede ser explicada por la disminución del SID.

Abstract The physical-chemical approach to determine urinary pH is relatively new and has not yet been used in pathological conditions in animals. The main objective of this paper was to demonstrate the validity of this theory in the urine of sheep with hypochloremic metabolic alkalosis. An experimental-type study was conducted to induce hypochloremic metabolic alkalosis in sheep. During the control and induction periods, calculated pH, measured pH, net acid excretion, ammonium and strong ion difference (SID) in urine were examined every 24 hours until development of paradoxical aciduria or physical deterioration of subjects. Pearson's correlation (p) was determined between measured and calculated pH based on SID in urine. A high correlation between measured and calculated urine pH was observed using SID calculated from net acid excretion (p = 0.874). The correlation between calculated SID and urine pH was significant (p = 0.839). However, the correlation between SID and measured urine pH was moderate (p = 0.588). It is concluded that there is a high correlation between pH calculated from SID using net acid excretion and pH measured in the urine of sheep with hypochloremic metabolic alkalosis. This indicates that urine pH depends strongly on SID and, therefore, a reduction in pH can be explained by a decrease in SID.

Resumo A aproximação físico-química para determinar o pH urinário é relativamente nova e não tem sido usado em condições patológicas em animais. Neste artigo, o objetivo principal foi demonstrar a validez desta teoria na urina de ovinos com alcalose metabólica hipoclórica. Realizou-se um estudo de tipo experimental para a indução da alcalose metabólica hipoclórica em ovinos. Durante o período de controle e de indução determinaram na urina: pH calculado, pH medido, excreção neta de ácido, amônio e diferença de íons fortes na urina (SID) cada 24 horas hasta o desenvolvimento da aciduria paradoxal ou a deterioração física dos sujeitos. Determinou-se a correlação de Pearson (p) entre o pH medido e calculado a partir do modelo do SID na urina. Observou-se uma correlação alta entre o pH urinário medido e o calculado usando o SID calculado a partir da ex creção líquida de ácido (p = 0,874). A correlação entre SID calculado e pH em urina foi significativa (p = 0,839). Contudo, a correlação entre o SID e o pH medido da urina foi moderada (p = 0.588). Conclui-se que existe uma alta correlação entre o pH calculado a partir do SID usando a excreção líquida de ácido e o pH medido na urina de ovinos com alcalose metabólica hipoclórica. Isto indica que o pH urinário depende fortemente do SID e, portanto, a redução no pH pode ser explicada pela diminuição do SID.

Alcalosis metabólica hipoclorémica o alcalosis de iones fuertes: una revisión / Hypochloremic metabolic alkalosis or strong ion alkalosis: A review / Alcalose metabólica hipoclorêmica ou alcalose de íons fortes: uma revisão

Durante los últimos 100 años se han realizado diferentes investigaciones en busca de dilucidar los mecanismos del equilibrio ácido base en humanos y animales. A partir de estas investigaciones se han desarrollado diferentes abordajes, de los cuales el modelo propuesto por Henderson-Hasselbalch (H-H) es el más difundido en la comunidad médica y médico-veterinaria. En los últimos años ha cobrado gran importancia otro método propuesto por Stewart y es el correspondiente a la diferencia de iones fuertes, el cual pretende dar una mirada más amplia para entender los diferentes procesos que intervienen en dicho equilibrio. Tanto en medicina humana como en medicina veterinaria en las unidades de cuidados intensivos uno de los disturbios ácido base más común es la alcalosis metabólica hipoclorémica que en humanos resulta principalmente del vómito y en animales rumiantes de disturbios abomasales. Este estado puede llegar a permanecer por periodos largos, en los cuales se desarrolla el fenómeno de una orina ácida conocida como aciduria paradójica. El presente artículo pretende revisar los diferentes mecanismos fisiopatológicos que ocurren durante este trastorno ácido base y los diferentes abordajes para explicar su ocurrencia.

Over the past 100 years numerous studies sought to elucidate the mechanisms of acid-base balance in humans and animals. Based on these investigations, different approaches have been developed; among them, the model proposed by Henderson-Hasselbalch (H-H) is the most widespread in the medical and medical-veterinary community. In recent years, another method proposed by Stewart has gained importance, and it corresponds to the strong ion difference, which aims to take a broader look in order to understand the different processes involved in acid-base balance. Both in human and veterinary medicine, one of the most common acid-base disorder in ICUs is hypochloremic metabolic alkalosis, which results from vomiting in humans and from abomasal disorders in ruminants. This disorder can remain for long periods during which acidic urine occurs and it is known as paradoxical aciduria develops. This article reviews the different pathophysiological mechanisms occurring during this acid-base disorder and the different approaches to explain its occurrence.

Durante os últimos 100 anos têm se realizado diferentes pesquisas em busca de dilucidar os mecanismos do equilíbrio ácido base em humanos e animais. A partir destas pesquisas se desenvolveram diferentes abordagens, das quais o modelo proposto por Henderson-Hasselbalch (H-H) é o mais difundido na comunidade médica e médico-veterinária. Nos últimos anos adquiriu grande importância outro método proposto por Stewart e é o correspondente à diferença de íons fortes, o qual pretende dar uma visão mais ampla para entender os diferentes processos que intervêm neste equilíbrio. Tanto em medicina humana como em medicina veterinária nas unidades de cuidados intensivos um dos distúrbios ácido base mais comum é a alcalose metabólica hipoclorêmica que em humanos é causado principalmente do vômito e em animais ruminantes de distúrbios abomasais. Este estado pode chegar a permanecer por períodos longos, nos quais se desenvolve o fenômeno de uma urina ácida conhecida como acidúria paradoxal. O presente artigo pretende revisar os diferentes mecanismos fisiopatológicos que ocorrem durante este transtorno ácido base e as diferentes abordagens para explicar sua ocorrência.