สามเส้าทางการระบาด (epidemiologic triad)
โรคเป็นผลของระบบที่สูญเสียสมดุลระหว่างปัจจัยสามเส้า ได้แก่ เชื้อโรค โฮสต์ และ สิ่งแวดล้อม ทั้งหมดอยู่ภายใต้อิทธิพลของการจัดการ
ปัจจัยเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการลดความรุนแรงของอุบัติการโรค
ภาพที่ 12 องค์ประกอบของสามเส้าทางการระบาด ที่มา: Gay, 2001
ความลดหลั่นของการติดเชื้อ (gradient of infection)
การตอบสนองของโฮสต์ต่อเชื้อจะมีสภาพลดหลั่นกันไป ทั้งด้านความรุนแรง และลักษณะการแสดงอาการ ความแตกต่างของการตอบสนองอาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่ในระดับเซล (Evans, 1989) ทำให้การตอบสนองมีตั้งแต่ไม่ติดเชื้อ (เช่น ในกรณีมีภูมิคุ้มกันโรค หรือ ปริมาณเชื้อต่ำกว่า infectious dose) ติดเชื้อแต่ไม่แสดงอาการ ไปจนกระทั่งแสดงอาการรุนแรงถึงตาย
ภาพที่ 13 ความลดหลั่นของการติดเชื้อ ที่มา : Evans, 1989
ตารางที่ 15 ปัจจัยทั่วไปที่ทำให้อาการโรคผันแปร ที่มา : Gay, 2001
ปัจจัยที่ทำให้ความรุนแรงน้อยลง | ปัจจัยที่ทำให้ความรุนแรงมากขึ้น |
ปริมาณเชื้อน้อย | ปริมาณเชื้อมาก |
อายุโตเต็มวัย | อายุน้อย หรือ อายุมาก |
ความเครียดน้อย | ความเครียดมาก |
สภาพ Cu, Se, วิตามิน A, E เพียงพอ | สภาพ Cu, Se, วิตามิน A, E ไม่เพียงพอ |
ไม่มีโรคแฝง | มีโรค metabolic, การติดเชื้อโรคอื่นร่วม |
เป็นตัวที่เข้มแข็งในฝูง | เป็นตัวอ่อนแอในฝูง |
ให้ผลผลิตน้อย | ให้ผลผลิตมาก |
มีภูมิคุ้มกันเฉพาะโรคสูง | มีภูมิคุ้มกันเฉพาะโรคต่ำ |
ภูเขาน้ำแข็งของโรคติดเชื้อ ("iceberg" theory of infection)
เมื่อเกิดอุบัติการโรคในฝูงสัตว์ ผลรวมการตอบสนองจากปัจจัยสามเส้ามักจะไม่แยกจากกันอย่างชัดเจน
แต่จะเป็นปรากฏการณ์แบบต่อเนื่อง ทำให้ความรุนแรงของโรคลดหลั่นกันไป มีลักษณะเหมือนภูเขาน้ำแข็ง ส่วนที่แสดงอาการหรือเสมือนยอดที่โผล่พ้นน้ำจะมีจำนวนน้อย
ส่วนที่ไม่แสดงอาการหรือเสมือนฐานที่อยู่ใต้น้ำจะมีจำนวนมาก พวกที่ติดเชื้อแต่ไม่แสดงอาการนี้อาจเปลี่ยนแปลงไปเป็นพวกที่แสดงอาการได้ขึ้นกับปัจจัยต่าง ๆ ดังเช่น
ความเครียดจากสิ่งแวดล้อม (Pfeiffer, 1998) แม้ในโรคเดียวกันสัดส่วนสัตว์ที่รับผลกระทบและสัตว์ป่วยจะแตกต่างกันออกไป ขึ้นกับผลรวมของการตอบสนองจาก
ปัจจัยสามเส้าในแต่ละอุบัติการในการควบคุมโรคจึงต้องระมัดระวัง และตรวจสอบผลกระทบทั้งด้านบวกและลบของความสัมพันธ์ดังกล่าว
ภาพที่ 14 แนวคิด "ภูเขาน้ำแข็ง" ของโรคติดเชื้อที่ระดับเซลและระดับโฮสต์ ที่มา: Evans, 1989
ประชากรสัตว์ในการระบาด (population in epidemic model)
เมื่อเกิดการระบาดของ FMD ประชากรสัตว์จะมีความเปลี่ยนแปลงสถานภาพตามการตอบสนองต่อเชื้อ ดังนี้
ภาพที่ 15 ความเปลี่ยนแปลงในประชากรสัตว์เมื่อเกิดการระบาดของ FMD ที่มา: Pech and Hone, 1988
อัตราการติดโรคพื้นฐาน (basic reproductive rate of infection, R0)
R0 หมายถึง จำนวนสัตว์ปกติโดยเฉลี่ยที่ถูกทำให้ติดเชื้อจากตัวป่วยแต่ละตัว ค่านี้แสดงถึงความยากง่ายของการติดโรค
เมื่อโรคเริ่มระบาด สัตว์ป่วยแต่ละตัวจะสามารถแพร่เชื้อทำให้สัตว์ปกติติดโรคตามมา ถ้าทำให้เกิดติดโรคได้มากกว่า 1 ตัว อุบัติการจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ
แต่ถ้าโดยเฉลี่ยทำให้ เกิดติดโรคได้น้อยกว่า 1 ตัว อุบัติการจะลดลง และถ้าโดยเฉลี่ยเกิดติดโรคได้เท่ากับ 1 ตัว อุบัติการจะเกิดขึ้นต่อเนื่อง
ในอัตราคงที่ในระยะยาว
ถ้า R0 มีค่า > หรือ= 1 จะทำให้โรคคงอยู่ในกลุ่มประชากรนั้น แต่
ถ้า R0 มีค่า < 1 แสดงว่าโรคจะถูกกำจัดจากกลุ่ม
ดังนั้น เป้าหมายของยุทธวิธีการควบคุมและป้องกันโรคติดต่อ คือต้องทำให้ R0 <1 หรือลดลงเป็น 0 ซึ่งเกี่ยวข้องกับการกำจัดปัจจัยเสี่ยงที่เกิดจากความสัมพันธ์สามเส้า เชื้อโรคโฮสต์สิ่งแวดล้อม ได้แก่
ลักษณะของการระบาดที่เกิดขึ้นในช่วงเวลา สามารถแสดงได้โดยเขียนกราฟแสดงจำนวนอุบัติการใหม่ (incidence) ที่เกิดขึ้นในแต่ละวันของช่วงที่มีการระบาดของโรค
เรียกว่าเส้นโค้งการระบาด (epidemic curve) จะทำให้ทราบลักษณะการระบาดของโรค สามารถใช้วิเคราะห์และพยากรณ์สถานการณ์ของโรค
ภาพที่ 16 ตัวอย่างเส้นโค้งการระบาด
ภาพที่ 17 เส้นโค้งการระบาดในลักษณะการระบาดจากแหล่งโรคหลัก ที่มา: Gay, 2001
ภาพที่ 18 เส้นโค้งการระบาดในลักษณะการระบาดแบบแพร่กระจาย
1) การแพร่กระจายของเชื้อโรคลดลง
2) ปริมาณเชื้อลดลง
3) ความต้านทานของพวกที่ยังไม่เป็นโรคเพิ่มขึ้น และ
4) จำนวนตัวปกติที่ไวต่อโรคน้อยลงหรือหมดลง โรคจึงจะสงบ (Gay, 2001)
ภาพที่ 19 วงจรของการเกิดโรคระบาด ที่มา : Gay, 2001
ขนาดของการระบาด (size of epidemic)
จะต้องมีวัดผลเชิงปริมาณ เพื่อสามารถเปรียบเทียบขนาดของการระบาด และทำนายสถานการณ์ที่จะเกิดขึ้นตามมา โดยใช้อัตราป่วย (morbidity rate) วัดการกระจายโรคในประชากรซึ่งเป็นผลที่เกิดขึ้นหลังจากมีการควบคุมโรค (Schwabe et al., 1977 ; Martin et al., 1987)