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Thème Le corps humain et la santé

Publié le 23 sept. 2022 Modifié le : 24 sept. 2022

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Le  vendredi 23 septembre 2022

Modélisation (scratch) et calcul du taux de couverture vaccinal efficace pour un vaccin

Présentation d’une modélisation numérique pour légitimer la stratégie vaccinale de généralisation de la vaccination.

  • Copies d'écrans des résultats différents de la modélisation scratch selon une couverture vaccinale à 10%, 50% et 90%

    Niveau

    Première spécialité

     

    Compétences 

    Connaissances

     

     Dans une population, la vaccination n’offre une protection optimale qu’au-delà d’un certain taux de couverture vaccinale, qui bloque la circulation de l’agent infectieux au sein de cette population. Cela résulte du fait que l’on peut porter et transmettre l’agent infectieux sans être soi-même malade (porteur sain).

     

    Capacités

    Formuler et résoudre une question ou un problème scientifique. Concevoir et mettre en œuvre des stratégies de résolution.

    Observer, questionner, formuler une hypothèse, en déduire ses conséquences testables ou vérifiables, expérimenter, raisonner avec rigueur, modéliser, argumenter.

    Interpréter des résultats et en tirer des conclusions. Comprendre le lien entre les phénomènes naturels et le langage mathématique

    Utiliser des outils numériques.

    Utiliser des logiciels d’acquisition, de simulation et de traitement de données

    Comprendre les responsabilités individuelle et collective en matière de préservation des ressources de la planète (biodiversité́, ressources minérales et ressources énergétiques) et de santé.

     

    Description de l’activité :

     

    À partir d’un sondage proposé en début de séance ou bien en amont en classe inversée, les élèves sont amenés à s’interroger sur la pertinence de l’obligation de faire vacciner contre 11 maladies les enfants de moins de deux ans nés à partir du 1er janvier 2018.

    En effet, les obligations vaccinales pour les jeunes enfants passent donc de 3 –diphtérie, tétanos, poliomyélite –à 11 vaccinations avec la coqueluche, le ROR (Rougeole, Oreillons, Rubéole), l’Haemophilus influenzae de type B, l’hépatite B, le pneumocoque et le méningocoque C en plus.

    Sondage : L’obligation de vaccination représente :

    • Un bon moyen de se protéger de certaines maladies graves
    • Un bon moyen de protéger les autres et soi-même de certaines maladies graves
    • Une perte de liberté
    • Une prise de danger
    • Aucun intérêt

     

    Premier objectif pédagogique : pertinence de l'obligation vaccinale

     

     

    Les réponses du sondage concernées par ce premier objectif pédagogique et les documents utilisés

    L’obligation de vaccination représente :

    • Un bon moyen de se protéger de certaines maladies graves
    • Un bon moyen de protéger les autres et soi-même de certaines maladies graves
    • Une perte de liberté
    • Une prise de danger
    • Aucun intérêt

    Document 1 Nombre de cas de rougeole entre 1985 et 2015

    Nombre de cas de rougeoles de 1985 à 2015

    Source : Santé Publique France (déclarations obligatoires) & réseau Sentinelles

    https://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2017/08/01/comment-les-vaccins-ont-durablement-fait-reculer-les-maladies_5167442_4355770.html#rougeole

     

    Document 2 La rougeole est une maladie virale grave extrêmement contagieuse.

    Avant que la vaccination ne soit introduite dans les années 1960 et qu'elle ne se généralise, on enregistrait tous les 2/3 ans d'importantes épidémies qui pouvaient causer environ 2,6millions de décès par an.

    Comme tout principe à risque, le vaccin présente un risque. Cependant, comme il est administré à des personnes saines, le risque accepté par les autorités de santé est très faible (moins d’un accident nécessitant l’intervention d’un médecin sur 100 000 ou 200 000 vaccinations.

     

    Document 3 Mort subite du nouveau-né (MSN) et Tétracoq

    Courbes de l'évolution du nombre de mort subite du nouveau-né et du vaccin tétracoq

    Source site Planet Vie. Voir lien en bas de page.

     

    Deuxième objectif : Modélisation et calcul du taux de couverture vaccinale efficace pour un vaccin

     

    Les réponses du sondage concernées par ce deuxième objectif pédagogique et les documents et activités proposés

    Sondage : L’obligation de vaccination représente :

    • Un bon moyen de se protéger de certaines maladies graves
    • Un bon moyen de protéger les autres et soi-même de certaines maladies graves
    • Une perte de liberté
    • Une prise de danger
    • Aucun intérêt

    Document 1 Cas de rougeole par mois - Déclarations obligatoires, France, Janvier 2008 – 16 février 2018

    courbe épidémies rougeole 

     

    Document 2 : La rougeole, une maladie virale hautement contagieuse

    Au 20 février 2018, avec 429 cas déclarés depuis le début de l’année, l’incidence (nombre de cas nouveaux d'une maladie apparus durant une période donnée) de la rougeole, une maladie d’origine virale hautement contagieuse, a été multipliée par 7 comparativement à celle observée sur la même période en 2017, en lien avec un important foyer épidémique en nouvelle Aquitaine (70% des cas déclarés) qui persiste depuis novembre 2017. Dix-neuf cas ont dû être hospitalisés dans un contexte de pneumopathie sévère, dont 6 en réanimation. Parmi ces derniers cas, une jeune femme, non vaccinée, est décédée à l’âge de 32 ans, portant à 21 le nombre de décès par rougeole depuis 2008. La contagiosité de la maladie est telle qu’en l’absence d’une très haute couverture vaccinale des deux doses requises (estimée suffisante vers 95 %), le risque de nouvelles épidémies n’est pas écarté.

     

    L'ensemble des données épidémiologiques récentes suggèrent donc qu’une couverture vaccinale doit être suffisante pour éviter une épidémie (4 entre 2008 et 2012), ce qui constitue un problème de santé publique.

    On peut ainsi modéliser et calculer le taux de couverture vaccinale efficace pour un vaccin (par exemple : rougeole), à l'aide du logiciel Scratch.

     

    scratch regles

    Fenêtre du logiciel SCRATCH (hors ligne) utilisé pour réaliser le suivi d’une épidémie survenue dans une population initiale de 20 individus, dont 1 malade est contagieux

     

    Exemple de résultats obtenus et analyse

    Taux de couverture vaccinale

    Individus sains non vacciné

    Incidence (nouveaux cas)

    Individus vaccinés

    (et sains)

    Taux d’incidence (nouveaux cas/population)

    Taux de nouveaux malades parmi les non vaccinés

    90%

    1

    0

    18

    0%

    0%

    50%

    5

    4

    10

    20%

    20%

    10%

    3

    14

    2

    70%

    78%

     

    Le taux d’incidence baisse drastiquement lorsque la couverture vaccinale augmente significativement.

    Les personnes non vaccinées (par conviction ou bien dont la vaccination est déconseillée) voient leur probabilité d’être contaminée largement diminuée.

     

    Ressources

     

    Lien Planet Vie : Les vaccins : origines, principes et enjeux

    https://planet-vie.ens.fr/thematiques/sante/prevention/les-vaccins-origines-principes-et-enjeux

     

    Logiciel SCRATCH téléchargeable à l’adresse :

    https://scratch.mit.edu/download/scratch2#installation

     

    Utilisation du logiciel en ligne en quatre étapes :

    Etape 1 Cliquer sur créer

    page scratch 

    Etape 2 cliquer sur fichier

    page scratch etape 2  

     

    Etape 3 Cliquer sur importer depuis votre ordinateur

    page scratch etape 3  

     

    Etape 4 Cliquer sur le fichier préalablement téléchargé dans le dossier de l’ordinateur (voir en bas de page)

    page scratch etape 4  

    Dans l’onglet document :

    • Le fichier « vaccination_Goirand.sb2 » compressé au format zip pour pouvoir le télécharger et à décompresser après téléchargement
    • Le diaporama de l’auteur de la ressource

     

    Nom de l’auteur et mail : Mathieu Goirand (prenom.nom@ac-aix-marseille.fr)