Sistem Dinamik Penyebaran Penyakit Kolera dengan Vaksinasi, Pengobatan dan Sanitasi.

Abstract

Kolera adalah penyakit diare akut yang disebabkan oleh bakteri Vibrio cholerae. Bakteri tersebut dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui makanan atau minuman yang terkontaminasi. Ketika menginfeksi manusia, bakteri ini akan mengeluarkan enterotoksin yang menyebabkan cairan dalam tubuh keluar dalam jumlah banyak dengan muntah atau diare. Bakteri ini kemudian akan keluar bersaman feses. Bakteri V. cholerae yang baru keluar dari sistem pencernaan manusia mempunyai infektivitas tinggi atau bersifat hyperinfectious. Dalam hitungan jam bakteri ini akan meluruh menjadi less infectious atau infeksi lemah. Jika tidak ditangani dengan cepat, kolera dapat menyebabkan kematian bagi penderitanya. Peningkatan akses air bersih dan sanitasi yang memadai memainkan peranan penting dalam mencegah penyebaran penyakit kolera. Selain itu, vaksinasi akan melengkapi langkah pencegahan penularan penyakit tersebut. Jika sudah terserang kolera, maka diperlukan pengobatan dengan cepat. Penelitian ini bertujuan untuk memodifikasi model penyebaran penyakit kolera terdahulu. Model yang telah dimodifikasi akan ditentukan titik tetap dan bilangan reproduksi dasar. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk menganalisis kestabilan titik tetap dan analisis sensitivitas untuk menentukan parameter yang sensitif atau berpengaruh pada dinamika sistem. Selanjutnya, dilakukan simulasi numerik untuk mengilustrasikan dinamika penyebaran penyakit kolera. Pada penelitian ini, populasi manusia dibagi ke dalam tiga kompartemen, yaitu individu rentan, individu tervaksin, individu terinfeksi. Sedangkan populasi patogen dibagi menjadi dua kompartemen yang terdiri dari bakteri hyperinfectious dan bakteri less infectious. Hasil analisis terhadap sistem menunjukkan bahwa terdapat dua titik tetap, yaitu titik tetap tanpa penyakit dan titik tetap endemik. Titik tetap tanpa penyakit akan bersifat stabil asimtotik lokal jika , sedangkan titik tetap endemik akan berifat stabil asimtotik lokal jika . Hasil simulasi numerik menunjukkan hasil yang sesuai dengan hasil analitik. Analisis sensitivitas menunjukkan bahwa parameter laju bakteri hyperinfectious yang tercerna individu rentan ( ) memiliki pengaruh positif terhadap nilai . Artinya, semakin besar nilai maka nilai akan semakin besar. Peningkatan nilai mengakibatkan jumlah populasi individu terinfeksi meningkat, sehingga penyakit akan mewabah. Adapun parameter laju vaksinasi ( ), laju pengobatan ( ), dan laju kematian bakteri karena sanitasi ( ) memiliki pengaruh negatif terhadap nilai . Artinya, semakin besar nilai , , dan , maka nilai akan semakin kecil dan jumlah populasi individu terinfeksi akan menurun sehingga penyakit akan hilang dari populasi.