Tables-types de mortalité: On a
remarqué que lorsque la mortalité d'un pays décroît au cours de sa
transition démographique, les quotients de mortalité par âge ne
décroissent pas d'un facteur rigoureusement identique à chaque âge mais
décroissent néanmoins à des rythmes spécifiques relativement
similaires. En particulier, les premiers progrès concernent
essentiellement la mortalité infantile et juvénile. Si l'on trace
l'ensemble des fonctions de survie d'un même pays depuis l'époque où
l'espérance de vie était de 25-30 ans jusqu'à aujourd'hui où elle peut
atteindre 80 ans, on décèle un réseau de tables qui traduit
la décroissance de la mortalité. En fait, en première approximation,
la mortalité de n'importe quel pays est supposée appartenir à ce
réseau à un seul paramètre, l'espérance de vie. En deuxième
approximation, on a remarqué que certains pays "du sud", comme
l'Espagne ou l'Italie, avaient pour un même niveau d'espérance de vie,
et quelque soit celui-ci, une mortalité infantile et juvenile plus
élevée que les autres pays (et réciproquement une mortalité adulte
plus basse). Pour être plus précis, on ajoute donc un second
paramètre. Certains auteurs, comme Coale et Demeny, ont créé des tables
dites régionales qui sont utilisées ici. Elles sont publiées par
groupe quinquennaux et pour certains niveaux seulement. Ici, on a
interpolé la fonction de survie pour obtenir des tables par âge simple
et propose des tables quelque soit le niveau d'espérance de vie. Les
résultats sont cohérents avec les résultats publiés :
Coale, Ansley and Demeny, Paul.- Regional Model Life Tables and
Stable Population, Princeton University Press, 1966, (édition
1983, Academic Press, 496 p.
Fécondité : Un taux annuel de fécondité par
âge est égal au nombre moyen d'enfants nés durant un an parmi les
femmes de cet âge. La courbe féminine par âge a une forme
caractéristique pour des raisons biologiques puisqu'elle croît à
partir de 15 ans puis redécroit pour être de nouveau nulle aux
environs de 50 ans, à l'âge de la ménopause. La courbe masculine est
surtout régit par la courbe féminine et le régime matrimonial. C'est
pourquoi nous distinguons ici deux régimes, européen ou africain.
Régime de
fécondité : Dans le régime européen récent la contraception,
largement utilisée, accentue la convexité de la courbe féminine après
30 ans. La fécondité des hommes aux âges élevés est faible car leurs
femmes (régime monogame) sont également du même âge et déjà
ménopausées. Dans certaines régions d'Afrique subsaharienne, l'écart
d'âge au premier mariage peut atteindre 10 ans, et les hommes
survivants aux âges élevés peuvent être mariés à des femmes
encore d'âge fécond, ce qui explique leur fécondité totale beaucoup
plus élevée que celles des femmes.
En cumulant les taux de fécondité sur tous les âges de la vie, on
obtient la descendance totale d'une cohorte de filles, en l'absence de
mortalité. Si, dans une enquête, on interroge les femmes de 50 ans sur
le nombre d'enfants qu'elles ont eu, on obtient le même chiffre si la
fécondité n'a pas changé. Pour les vieilles hommes des sociétés
polygames ce nombre total ne cesse d'augmenter en fonction de leur
âge. Dans l'exemple de la population des Peuls Bandé retenu ici, la
fécondité totale ou somme des naissances réduites est
supérieure à 12 enfants par homme et celle des femmes de l'ordre de
6,7 enfants par femme.
Descendance nette ou taux net de
reproduction: En Afrique en raison de la forte mortalité
infantile et juvénile, une cohorte initiale de futures mères ou de
futur pères perdra rapidement une partie de son effectif.
On peut ainsi voir sur la figure 27 et
le tableau de reproduction (accessible
qu'avec une visionneuse HTML 3.0) qu'en l'absence de sida les
générations africaines assuraient déjà leur remplacement (descendance
nette supérieure à 1 fille par fille) vers 23-24 ans. La descendance
finale nette s'établit autour de 2,43 filles par fille. Un taux de
reproduction inférieur à 1 signifie une décroissance de la population
à moyen terme.
Un taux net de reproduction s'exprime en filles par fille ou garçon
par garçon mais on peut le convertir en enfants par fille ou enfants
par garçon en utilisant le fait empirique observé que sur 205 naissances
on compte 105 garçons et 100 filles.
Age moyen à la reproduction : On distingue
l'âge moyen à la fécondité brute qui est
l'âge moyen auquel des femmes de 50 ans ont donné naissance à leurs
enfants, de l'âge moyen à la fécondité
nette qui est l'âge moyen des mères à la naissance des enfants
parmi l'ensemble des filles de la cohorte initiale (celles qui n'ont
pas eu d'enfants en particulier en raison d'un décès prématuré
comptent). Dans ce dernier cas, la mortalité durant la période féconde
est prise en compte. Il s'agit de l'âge moyen de la distribution
f(x)*l(x) et non plus de f(x) seulement.
L'âge moyen à la reproduction est un facteur important dans le calcul
de la croissance. Ainsi, on peut voir avec les paramètres pris par
défaut pour un pays africain, que la fécondité nette des hommes, soit
3,8 garçons par garçon, est largement supérieure à celle des filles
2,4 filles par fille. Néanmoins la croissance de la population stable est la même, car les femmes se
reproduisent d'un facteur moindre (2,4 filles par fille) mais plus
rapidement, tous les 27,0 ans (âge moyen à la reproduction nette),
alors que les hommes se reproduisent en plus grand nombre (3,8 garçons
par garçon) mais avec un délai plus long, tous les 41,2 ans. Le taux de
croissance qui s'en déduit est dans les deux cas égal à 3,4% par
an. Les deux points appartiennent à la même exponentielle.
Dans le cas (B) où l'épidémie de VIH existe, les femmes séropositives
contribueront également au renouvellement des générations, mais une
partie seulement (les filles non réellement porteuses du virus)
atteindront l'âge de la reproduction. Cette fraction dépend du niveau
de transmission de la mère à l'enfant qui est
fixé par défaut à 30 %.
Ainsi sur la figure figure 27, on
distingue la descendance des femmes positives au moment de la
naissance des femmes séronégatives. Dans le cas pris par défaut, c'est
à dire notamment avec une prévalence de 15 %, la descendance
nette atteint 1,85 filles par fille dont 0,26 filles nées de mères
positives, soit une croissance démographique de près de 2,5 % par
an. Ainsi, même avec un niveau de prévalence très élevé comme
15 % la croissance démographique d'un pays africain ne baisserait
que d'un pour cent.
Vous pouvez ainsi essayer d'autres niveaux de prévalence et en particulier calculer le niveau qui
correspond à un inversement de la croissance démographique. Il se
situe lorsque la prévalence dépasse 50-55 %, ce qui nous parait
aujourd'hui inconcevable. Notons que si la prévalence augmentait à des
niveaux supérieurs à 30 %, la forme de cette courbe de prévalence
selon l'âge serait vraisemblablement différente du profil retenu,
puisqu'à la fois plus importante aux âges élevés par vieillissement et
aux âges plus jeunes en raison de la forte dispersion des âges entre
partenaires en Afrique.
NB : En fait, on raisonne sur une cohorte de filles ayant atteint 15
ans et calcule sa descendance. L'ensemble des filles âgées de 15 ans
est supposée séronégative puisque qu'aucun enfant né de mère
séropositive et réellement porteur du virus n'est supposé pouvoir
survivre jusqu'à 15 ans. La fécondité des séropositives est supposée
identique à celle des séronégatives (ce qui ne sera plus vrai quand
elles pourront et désireront se faire dépister). La descendance des femmes
séronégatives est . Celles des femmes séropositives est et se décompose en
fonction du niveau de la transmission de la mère à l'enfant, , en
enfants qui n'atteindront pas 15 ans et qui atteindront 15 ans et
contribueront à la reproduction de la population.
Population stable : La fécondité et la mortalité d'un pays, si elles sont supposées invariantes dans le temps, conduisent la population à croître ou décroître à un taux de croissance constant, rho, dit taux de Lotka. La pyramide des âges d'une telle population prend une forme stable quelque soit la pyramide initiale. Dans une approche transversale, c'est à dire par exemple lors d'un recensement, les effectifs par âge, x, décroissent en raison de la mortalité () mais également en raison de la croissance (). La proportion d'individus âgés entre x et x+dx dans une population stable est donc à un facteur b près . Le rapport de la première classe d'âge ou naissance (pour x=0), à celui de la population totale est égale au taux brut de natalité. b est ainsi égal au taux brut de natalité. L'effectif de la classe d'âge x à la date t est alors .
Population stable séropositive :
Il s'agit de la partie de la population stable qui est infectée.
Dans cette partie de l'ouvrage (fig 25-26-27) on fait l'hypothèse que
la prévalence du VIH parmi la population adulte et à l'état stable est
proportionnelle à un profil standard qui ressemble à celui observé
pour le VIH-1 dans certaines villes africaines, . Il y a peu de
chance que le profil de prévalence par âge soit le même pour des
hautes prévalences comme pour des basses. Quand la prévalence et la
durée de l'épidémie augmentent, l'épidémie touche proportionnellement
plus les âges élevés en raison de la longue durée d'incubation, mais
également les jeunes âges en raison de la dispersion entre les âges
des partenaires.
Il faudrait donc faire varier le profil de prévalence par âge en
fonction du niveau, ou mieux, avoir un modèle dynamique de projection.
Or, il n'est pas très aisée de construire un modèle dynamique en
particulier parce que l'épidémie concerne les deux sexes. Un tel
modèle est discuté à la fin du chapitre où on tient compte de la
dispersion des âges entre partenaires.
L'état stable est calculée de manière itérative. En effet, à l'état
stable, deux conditions doivent être remplies: le taux de croissance
doit résoudre l'équation de Lotka et la prévalence moyenne doit être
égale à celle prise par hypothèse. Or, pour une prévalence à l'âge
adulte donnée ,
on peut calculer la fontion de survie dans la cohorte (puisque la
force de mortalité à l'âge adulte est où est l'inverse de la durée d'incubation), soit . On peut également calculer, dans une
cohorte, la proportion K de naissances dont la mère est
séropositive en notant ,, le taux de transmisson de la mère à l'enfant:
La survie dans une cohorte de nouveau-nés est la somme de deux
cohortes, l'une séronégative , l'autre séropositive
. La première ne sera affectée par le VIH qu'à l'âge adulte
et la seconde décèdera du sida avec un taux de mortalité pris égal à
1/3 par an:
On peut alors en déduire le taux de croissance, ,
par l'équation de Lotka .
On calcule alors la nouvelle population stable (), ce qui
permet de calculer une nouvelle prévalence moyenne parmi la population
adulte qui doit différer de la valeur voulue. On cherche par
dichotomie, la valeur de qui fournit la valeur de la prévalence moyenne
désirée.
L'hypothèse qui consiste à conserver un profil de prévalence par âge invariant est probablement fausse pour des hauts niveaux de prévalence, mais pour des niveaux faibles, pour autant qu'on croit en les rares enquêtes de prévalence, c'est acceptable.
En particulier, on peut vérifier qu'il est bien difficile de
remarquer sur la pyramide des âges la présence de l'épidémie VIH lors
d'un recensement actuel même avec une prévalence de 15 %. En
effet, avec une prévalence de 15 % la croissance démographique
reste très élevée, de l'ordre de 2 % par an, si bien que la forme
de la pyramide des âges stable est encore nettement marquée par
l'exponentielle de la croissance et non par la mortalité.
Dans le cas d'un prévalence plus élevée de l'ordre de 30 % la
croissance s'en ressent, devient plus faible, et la pyramide prend
alors la forme de la population stationnaire (ou fonction de survie),
c'est à dire très marquée aux âges adultes et aux très jeunes âges.
Taux brut de natalité : Il s'agit simplement du rapport du nombre des naissances d'une certaine période sur les années vécues par l'ensemble de la population sur la même période.
Taux brut de mortalité : Il s'agit simplement du rapport du nombre des décès d'une certaine période sur les années vécues par l'ensemble de la population sur la même période.
Taux de croissance : Il s'agit simplement du rapport de l'accroissement d'une population durant certaine période sur les années vécues par l'ensemble de la population sur la même période. Dans une population fermée, c'est à dire sans migration), il s'agit de la différence entre le taux brut de natalité et le taux brut de mortalité.
Prévalence du VIH.
On appelle
prévalence la proportion d'individus affectés par une maladie ou
porteurs d'un virus, en l'occurence ici le VIH. On montre dans
l'ouvrage qu'il est quasiment impossible de prévoir la
prévalence qui sévira à un horizon de 15-20 ans en Afrique en
particulier parce que l'intervalle entre deux générations d'infectés
peut être très court, de quelques mois. Dans le renouvellement d'une
population humaine, l'intervalle minimum est de 15 ans.
Dans les figures 25, 26 et 27, le niveau de prévalence est donc une
hypothèse et non un résultat.
Prévalence moyenne adulte
L'hypothèse retenue dans l'ouvrage est que la prévalence moyenne d'un
pays déjà fortement infecté aujourd'hui pourrait atteindre 15 %
parmi la population âgée de plus de 15 ans.
La prévalence varie fortement par âge et son profil se déforme au
cours du temps en raison de la longue durée
d'incubation du VIH et d'une éventuelle dérive vers les plus
jeunes en raison d'une grande dispersion des âges entre
partenaires. Néanmoins, dans l'ouvrage, comme dans cette simulation,
on retient un profil type qui s'apparente à celui observé pour le
virus HIV-1 dans certaines villes africaines en 1990.
Les valeurs de la prévalence selon l'âge sont proportionnelles à ce
profil par âge et le ratio est calculé de sorte que la prévalence
moyenne soit celle de la population stable.
Le tableau (B) donne certaines
variables calculées dans la nouvelle population stable.
On peut changer cette valeur de la prévalence par une valeur beaucoup
plus grande qu'on pourrait observer dans une grande ville africaine ou
par une valeur beaucoup plus faible, 0,4 %, qu'on observe en Ile
de France en 1990 chez les femmes enceintes.
Si on cherche à
simuler une situation occidentale avec ce modèle, il faut bien avoir
conscience qu'il s'agit d'un modèle hétérosexuel; or ce n'est pas la
situation prédominante en occident où l'épidémie est à prédominance
masculine en raison de l'homosexualité et où l'épidémie parmi les
femmes résultent essentiellement des toxicomanes. Neanmoins, si on
pouvait choisir un profil de prévalence plus réaliste pour les femmes
occidentales et admettre que la fécondité des femmes séropositives est
similaire à celles des autres femmes, ce qui n'est pas tout à fait
vrai puisque d'une part beaucoup de femmes peuvent se faire dépister
en occident, et d'autre part la situation familiale des toxicomanes
est moins stables que les autres femmes, alors le modèle serait
valable.
Le profil par âge de la prévalence du VIH-2 est très différent et au contraire croît en fonction de l'âge, prouvant ainsi que la durée d'incubation de ce virus est beaucoup plus longue et que l'ancienneté de l'épidémie est également plus importante.
Le décalage entre les profils masculins et féminins reflète les décalages d'âge entre les époux dans cette région du monde.
En raison de la transmission de la mère à l'enfant, la prévalence n'est pas négligeable dans les tous premiers âges de la vie. On fait néanmoins implicitement l'hypothèse qu'aucun enfant, infecté par sa mère durant la grossesse, n'atteindra l'âge adulte : hypothèse qui pourrait être contredite un jour.
Transmission de la mère à l'enfant: une mère infectée par le virus HIV-1 peut transmettre le virus à son enfant durant la grossesse, l'accouchement ou l'allaitement. Nos connaissances sur la manière dont le virus se transmet, la phase de la transmission et la fréquence de cette transmission s'accroissent au fur et à mesure que les recherches progressent. L'essentiel de la transmission aurait lieu durant l'accouchement ou en tout cas durant les derniers mois de grossesse. L'estimation du pourcentage de nouveau-nés infectés par leur mère durant la période néonatale a décru avec l'amélioration de nos connaissances. En particulier l'administration d'anti-rétroviraux durant les derniers mois de la grossesse permettrait de limiter la transmission à moins de 10 % selon certaines études menées dans les pays développées. Néanmoins, en Afrique, nous avons retenu un niveau de transmission égale à 30 %. On peut faire varier ce pourcentage à des fins de simulation. Dans les premiers modèles de simulation, c'est à dire à la fin des années 80, on retenait un pourcentage de transmission égal à 50 %.
Durée moyenne d'incubation:
La durée d'incubation est la durée entre la primo-infection et
l'apparition des premiers symptômes du sida. La variabilité de la date
d'apparition est très grande selon les individus. L'estimation de la
moyenne de cette distribution fait l'objet de recherches importantes
notamment à partir des cohortes d'homosexuels comme celle dite de San
Francisco. On estime que la durée médiane, ou temps au bout duquel la
moitié de la cohorte a déclaré un sida et ou l'autre moitié est encore
asymptomatique, est de l'ordre de 10 ans (parmi les homosexuels des
pays développés).
La durée moyenne de survie après la déclaration de la maladie varie
selon les traitements mais reste en moyenne de l'ordre de deux ans.
En Afrique, on estime sans vraiment de données statistiques à l'appui,
que la durée médiane d'incubation serait plus courte, peut-être 8 ans.
Dans cette partie de l'ouvrage, on ne prend en compte que la durée de
survie d'un séropositif (phase asymptomatique et phase sida
regroupées) et considère pour simplifier les calculs des figures 25,
26 et 27 que ce risque est indépendant de la durée d'incubation. On
retient alors pour cette durée moyenne totale (asymptomatique + sida)
une valeur de 10 ans pour les adultes et de 2 ans pour les nouveau-nés
porteurs du virus.
Cette présentation sur le World-wide Web vous permet de changer la
valeur de la durée d'incubation. Ainsi vous pouvez entrer une durée
longue, 20 ans, qui pourrait être celle du virus HIV-2. A l'opposé,
vous pouvez entrer une valeur très courte, inférieure à l'année. Mais
dans ce dernier cas, il n'y aurait vraisemblablement pas d'épidémie,
car les personnes infectées n'auraient pas le temps de transmettre le
virus. Ainsi, notre modèle qui fixe le niveau de la prévalence est
irréaliste dans ce cas, car il ne sera jamais atteint à moins que
l'infectivité de ce virus soit beaucoup plus importante qu'elle ne
l'est pour le sida, comme par exemple pour la gonoccocie.
Pour voir rapidement l'influence de la durée d'incubation sur la
prévalence, il ne faut pas utiliser un modèle statique mais un modèle
dynamique simple sans même faire intervenir les âges.
En réalité, la durée moyenne d'incubation de VIH-1 est une des
connaissances épidémiologiques aujourd'hui les plus fiables. Si, en
raison d'un traitement efficace, cette durée d'incubation augmentait,
la prévalence serait modifiée d'une manière complexe qui dépendrait en
particulier de la nouvelle infectivité des patients prenant ce
traitement. Ici, le modèle est simple : si la durée d'incubation
est de t années et la prévalence de y %,
alors la nouvelle mortalité de la population est de tant.
Orphelins: Du fait d'une mortalité encore forte en Afrique en comparaison des autres continents, la proportion d'orphelins est déjà, sans sida, très élevée : à 10 ans, 7 % des enfants ont perdu leur mère et 12,5 % leur père et près de 0,8 % ont perdu leurs deux parents. Avec une prévalence du VIH égale à 15 % prise par défaut, la proportion d'orphelins à 10 ans est multipliée par 3 environ. Il est assez difficile d'estimer la proportion d'orphelins de père et de mère car cela est très dépendant de la probabilité que les deux parents soient infectés lorsque l'un l'est (20 ?) qui change drastiquement l'estimation du nombre d'orphelins.
Nicolas BrouardNous serions heureux de recueillir vos commentaires Brouard@ined.fr
6 juillet 1995
Révision le 7 septembre 1995.