ممارسات الرش المتبقي داخل المنازل لمكافحة حشرات الترياتومين الممرضة في منطقة تشاكو، بوليفيا: العوامل المؤدية إلى انخفاض فعالية المبيدات الحشرية التي يتم توصيلها إلى المنازل المعالجة. الطفيليات والنواقل

       مبيد حشري داخلييُعدّ الرشّ الموضعي طريقةً رئيسيةً للحدّ من انتقال طفيل التريبانوسوما كروزي، المسبب لداء شاغاس في معظم أنحاء أمريكا الجنوبية، عن طريق النواقل. مع ذلك، فإنّ نجاح الرشّ الموضعي في منطقة غراند تشاكو، التي تشمل بوليفيا والأرجنتين وباراغواي، لا يُضاهي نجاحه في دول المخروط الجنوبي الأخرى.
قامت هذه الدراسة بتقييم ممارسات الرش المتبقي الروتينية ومراقبة جودة المبيدات في مجتمع نموذجي متوطن في تشاكو، بوليفيا.
المكون النشطألفا-سيبرمثرينتم جمع (ai) على ورق ترشيح مثبت على سطح جدار الرشاش، وقُيس تركيزه في محاليل خزان الرش المُجهزة باستخدام مجموعة أدوات قياس كمية المبيدات الحشرية (IQK™) المُعدلة والمُعتمدة لطرق HPLC الكمية. وتم تحليل البيانات باستخدام نموذج انحدار ذي تأثيرات مختلطة ثنائي سالب لدراسة العلاقة بين تركيز المبيد الحشري المُطبق على ورق الترشيح وارتفاع جدار الرش، وتغطية الرش (مساحة سطح الرش/زمن الرش [م²/دقيقة])، ونسبة معدل الرش المُلاحظ/المتوقع. كما تم تقييم الاختلافات بين مُقدمي الرعاية الصحية وأصحاب المنازل في امتثالهم لمتطلبات مصلحة الضرائب الأمريكية (IRS) المتعلقة بالمنازل الشاغرة. وتم تحديد معدل ترسب ألفا-سيبرمثرين كميًا في المختبر بعد مزجه في خزانات الرش المُجهزة.
لوحظت اختلافات كبيرة في تركيزات المادة الفعالة ألفا-سيبرمثرين، حيث لم تحقق سوى 10.4% (50/480) من المرشحات و8.8% (5/57) من المنازل التركيز المستهدف البالغ 50 ملغم ± 20% من المادة الفعالة/م². هذه التركيزات مستقلة عن التركيزات الموجودة في محاليل الرش. بعد خلط المادة الفعالة ألفا-سيبرمثرين في محلول الرش السطحي المُجهز، استقرت المادة بسرعة، مما أدى إلى انخفاض خطي في تركيزها كل دقيقة، وبلغ الانخفاض 49% بعد 15 دقيقة. تمت معالجة 7.5% فقط (6/80) من المنازل بمعدل الرش الموصى به من قِبل منظمة الصحة العالمية وهو 19 م²/دقيقة (±10%)، بينما تمت معالجة 77.5% (62/80) من المنازل بمعدل أقل من المتوقع. لم يكن متوسط ​​تركيز المادة الفعالة المُوَصَّلة إلى المنزل مرتبطًا بشكل كبير بتغطية الرش المُلاحظة. لم يؤثر التزام الأسر بشكل كبير على تغطية الرش أو متوسط ​​تركيز السيبرمثرين الذي يتم توصيله إلى المنازل.
قد يعود ضعف فعالية الرش الموضعي للمبيدات جزئيًا إلى الخصائص الفيزيائية للمبيدات، وإلى ضرورة مراجعة أساليب استخدامها، بما في ذلك تدريب فرق الرش الموضعي وتوعية الجمهور لتشجيع الالتزام. يُعدّ نظام IQK™ أداةً ميدانيةً مهمةً سهلة الاستخدام تُحسّن جودة الرش الموضعي وتُسهّل تدريب مقدمي الرعاية الصحية واتخاذ القرارات للمسؤولين في مكافحة نواقل داء شاغاس.
يُسبب داء شاغاس عدوى طفيلية تُعرف باسم التريبانوسوما كروزي (من عائلة التريبانوسوماتيدات)، والتي تُسبب بدورها مجموعة من الأمراض لدى الإنسان والحيوانات الأخرى. في الإنسان، تظهر أعراض العدوى الحادة بعد أسابيع إلى شهور من الإصابة، وتتميز بالحمى والتوعك وتضخم الكبد والطحال. وتشير التقديرات إلى أن ما بين 20 و30% من حالات العدوى تتطور إلى شكل مزمن، وأكثرها شيوعًا اعتلال عضلة القلب، والذي يتميز باضطرابات في نظام التوصيل الكهربائي للقلب، وعدم انتظام ضربات القلب، وضعف وظيفة البطين الأيسر، وفي نهاية المطاف قصور القلب الاحتقاني، وفي حالات أقل شيوعًا، أمراض الجهاز الهضمي. قد تستمر هذه الحالات لعقود ويصعب علاجها [1]. ولا يوجد لقاح لهذا المرض.
قُدِّر العبء العالمي لداء شاغاس في عام 2017 بنحو 6.2 مليون شخص، مما أسفر عن 7900 حالة وفاة و232000 سنة من سنوات العمر المصححة باحتساب الإعاقة (DALYs) لجميع الأعمار [2، 3، 4]. ينتقل طفيل ترياتومينوس كروزي في جميع أنحاء أمريكا الوسطى والجنوبية، وفي أجزاء من جنوب أمريكا الشمالية، عن طريق حشرة ترياتومينوس كروزي (Hemiptera: Reduviidae)، والتي شكلت 30000 حالة (77%) من إجمالي عدد الحالات الجديدة في أمريكا اللاتينية عام 2010 [5]. تشمل طرق العدوى الأخرى في المناطق غير الموبوءة، مثل أوروبا والولايات المتحدة، الانتقال الخلقي ونقل الدم الملوث. على سبيل المثال، في إسبانيا، هناك ما يقرب من 67500 حالة إصابة بين المهاجرين من أمريكا اللاتينية [6]، مما أدى إلى تكاليف سنوية لنظام الرعاية الصحية تبلغ 9.3 مليون دولار أمريكي [7]. بين عامي 2004 و2007، كانت نسبة النساء الحوامل المهاجرات من أمريكا اللاتينية اللاتي خضعن للفحص في أحد مستشفيات برشلونة مصابات بداء المثقبيات الكروزية [8]. لذا، تُعدّ الجهود المبذولة للسيطرة على انتقال العدوى بواسطة النواقل في البلدان الموبوءة بالغة الأهمية للحدّ من عبء المرض في البلدان الخالية من نواقل حشرات الترياتومين [9]. تشمل أساليب المكافحة الحالية الرشّ الداخلي للحدّ من أعداد النواقل داخل المنازل وحولها، وفحص الأمهات لتحديد حالات انتقال العدوى الخلقية والقضاء عليها، وفحص بنوك الدم وزراعة الأعضاء، والبرامج التوعوية [5، 10، 11، 12].
في المخروط الجنوبي لأمريكا الجنوبية، يُعدّ حشرة الترياتومين الممرضة الناقل الرئيسي للمرض. تتغذى هذه الحشرة بشكل أساسي على الحشرات الداخلية، وتتكاثر على نطاق واسع في المنازل وحظائر الحيوانات. في المباني سيئة البناء، تُؤوي الشقوق في الجدران والأسقف حشرات الترياتومين، وتكون الإصابات في المنازل شديدة بشكل خاص [13، 14]. تُشجع مبادرة المخروط الجنوبي (INCOSUR) الجهود الدولية المنسقة لمكافحة العدوى المنزلية في تري. يُستخدم الرش المتبقي داخل المنازل للكشف عن البكتيريا الممرضة وغيرها من العوامل المسببة للأمراض في مواقع محددة [15، 16]. وقد أدى ذلك إلى انخفاض كبير في معدل الإصابة بداء شاغاس، وتأكيد لاحق من منظمة الصحة العالمية على القضاء على انتقال العدوى عن طريق الحشرات في بعض البلدان (أوروغواي، تشيلي، أجزاء من الأرجنتين والبرازيل) [10، 15].
على الرغم من نجاح مبادرة INCOSUR، لا يزال طفيل التريبانوسوما كروزي الناقل للمرض موجودًا في منطقة غران تشاكو بالولايات المتحدة الأمريكية، وهي منطقة غابات جافة موسمية تمتد على مساحة 1.3 مليون كيلومتر مربع عبر حدود بوليفيا والأرجنتين وباراغواي [10]. يُعد سكان هذه المنطقة من بين أكثر الفئات تهميشًا، ويعيشون في فقر مدقع مع محدودية الوصول إلى الرعاية الصحية [17]. وتُعتبر نسبة الإصابة بطفيل التريبانوسوما كروزي وانتقاله عبر النواقل في هذه المجتمعات من بين الأعلى في العالم [5، 18، 19، 20]، حيث تتراوح نسبة المنازل المصابة بالتريبانوسومات من نوع التريبانوسومات إنفيستانس بين 26% و72% [13، 21]، وتتراوح نسبة المنازل المصابة بالبكتيريا الممرضة من نوع التريبانوسوما كروزي بين 40% و56% [22، 23]. وتحدث غالبية حالات داء شاغاس المنقول بالنواقل (>93%) في منطقة المخروط الجنوبي في بوليفيا [5].
يُعدّ الرش الموضعي بالمبيدات الحشرية حاليًا الطريقة الوحيدة المقبولة على نطاق واسع للحدّ من انتشار حشرة ترياسين إنفستانس بين البشر، وهي استراتيجية أثبتت فعاليتها تاريخيًا في الحدّ من عبء العديد من الأمراض المنقولة بالنواقل [24، 25]. وتُعتبر نسبة المنازل المصابة بحشرة ترياسين إنفستانس في القرية (مؤشر الإصابة) مؤشرًا رئيسيًا تستخدمه السلطات الصحية لاتخاذ قرارات بشأن نشر الرش الموضعي بالمبيدات الحشرية، والأهم من ذلك، لتبرير علاج الأطفال المصابين بعدوى مزمنة دون خطر إعادة العدوى [16، 26، 27، 28، 29]. وتتأثر فعالية الرش الموضعي بالمبيدات الحشرية واستمرار انتقال العدوى عبر النواقل في منطقة تشاكو بعدة عوامل، منها: رداءة جودة البناء [19، 21]، وعدم كفاءة تطبيق الرش الموضعي بالمبيدات الحشرية وأساليب رصد الإصابة [30]، وعدم وضوح متطلبات الرش الموضعي بالمبيدات الحشرية لدى العامة، وانخفاض الامتثال [31]، وقصر مدة فعالية تركيبات المبيدات الحشرية [32، 33]، وانخفاض مقاومة حشرة ترياسين إنفستانس و/أو حساسيتها للمبيدات الحشرية [22، 34].
تُستخدم المبيدات الحشرية البيريثرويدية الاصطناعية على نطاق واسع في الرش المتبقي داخل المنازل نظرًا لفعاليتها القاتلة ضد أعداد حشرات الترياتومين الحساسة. كما تُستخدم هذه المبيدات، بتركيزات منخفضة، كمواد مهيجة لطرد الحشرات الناقلة للأمراض من شقوق الجدران لأغراض المراقبة [35]. لا تزال الأبحاث المتعلقة بمراقبة جودة ممارسات الرش المتبقي داخل المنازل محدودة، ولكن أظهرت دراسات أخرى وجود تباينات كبيرة في تركيزات المكونات الفعالة للمبيدات التي يتم إيصالها إلى المنازل، حيث غالبًا ما تقل مستوياتها عن النطاق المستهدف الفعال [33، 36، 37، 38]. أحد أسباب نقص أبحاث مراقبة الجودة هو أن تقنية كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء (HPLC)، وهي المعيار الذهبي لقياس تركيز المكونات الفعالة في المبيدات، معقدة تقنيًا ومكلفة، وغالبًا ما تكون غير مناسبة للظروف الشائعة في المجتمع. توفر التطورات الحديثة في الاختبارات المعملية الآن طرقًا بديلة وغير مكلفة نسبيًا لتقييم توصيل المبيدات وممارسات الرش المتبقي داخل المنازل [39، 40].
صُممت هذه الدراسة لقياس التغيرات في تركيزات المبيدات الحشرية خلال حملات الرش الموضعي الروتينية التي تستهدف فطر Phytophthora infestans الذي يصيب البطاطس في منطقة تشاكو، بوليفيا. وقد قُيست تركيزات المكونات الفعالة للمبيدات في تركيبات مُحضّرة في خزانات الرش، وفي عينات ورقية مُرشّحة جُمعت من غرف الرش. كما جرى تقييم العوامل التي قد تؤثر على وصول المبيدات إلى المنازل. ولتحقيق هذه الغاية، استخدمنا اختبارًا كيميائيًا لونيًا لتحديد تركيز البيريثرويدات في هذه العينات.
أُجريت الدراسة في إيتانامبيكوا، التابعة لبلدية كاميلي، في مقاطعة سانتا كروز، بوليفيا (20°1′5.94″ جنوبًا؛ 63°30′41″ غربًا) (الشكل 1). تقع هذه المنطقة ضمن منطقة غران تشاكو في الولايات المتحدة الأمريكية، وتتميز بغاباتها الجافة الموسمية، حيث تتراوح درجات الحرارة بين 0 و49 درجة مئوية، ومعدل هطول الأمطار بين 500 و1000 ملم سنويًا [41]. تُعد إيتانامبيكوا واحدة من 19 مجتمعًا من مجتمعات غواراني في المدينة، حيث يعيش حوالي 1200 نسمة في 220 منزلًا مبنية في الغالب من الطوب الشمسي (الطوب اللبن)، والأسوار التقليدية، والطوب الخشبي (المعروف محليًا باسم "تابيك")، أو الخشب، أو مزيج من هذه المواد. تشمل المباني والمنشآت الأخرى القريبة من المنزل حظائر الحيوانات، والمخازن، والمطابخ، ودورات المياه، المبنية من مواد مماثلة. يعتمد الاقتصاد المحلي على الزراعة المعيشية، وخاصة زراعة الذرة والفول السوداني، بالإضافة إلى تربية الدواجن والخنازير والماعز والبط والأسماك على نطاق صغير، حيث يُباع فائض الإنتاج المحلي في سوق بلدة كاميلي (التي تبعد حوالي 12 كيلومترًا). كما توفر بلدة كاميلي عددًا من فرص العمل للسكان، لا سيما في قطاعي البناء والخدمات المنزلية.
في هذه الدراسة، بلغت نسبة الإصابة بداء المثقبيات الكروزية بين أطفال إيتانامبيكوا (من سنتين إلى 15 سنة) 20% [20]. وهذه النسبة مماثلة لنسبة انتشار العدوى بين الأطفال في مجتمع غواراني المجاور، حيث لوحظ أيضاً ارتفاع في معدل الانتشار مع التقدم في السن، إذ كانت الغالبية العظمى من السكان الذين تزيد أعمارهم عن 30 عاماً مصابين [19]. ويُعتقد أن انتقال العدوى عن طريق الحشرات الناقلة هو المسار الرئيسي للعدوى في هذه المجتمعات، حيث يُعدّ حشرة تريا إنفيستانس الناقل الرئيسي. وتغزو هذه الحشرة المنازل والمباني الملحقة بها [21، 22].
لم تتمكن السلطة الصحية البلدية المنتخبة حديثًا من تقديم تقارير عن أنشطة الرش المتبقي في إيتانامبيكوا قبل هذه الدراسة، ومع ذلك تشير التقارير الواردة من المجتمعات المجاورة بوضوح إلى أن عمليات الرش المتبقي في البلدية كانت متقطعة منذ عام 2000، وتم تنفيذ رش عام بنسبة 20٪ من بيتا سيبرمثرين في عام 2003، تلاه رش مركز للمنازل المصابة من عام 2005 إلى عام 2009 [22] ورش منهجي من عام 2009 إلى عام 2011 [19].
في هذه المنطقة، نفّذ ثلاثة من العاملين الصحيين المدربين محليًا عملية رش المبيدات الحشرية باستخدام تركيبة مركزة من معلق ألفا-سيبرمثرين بتركيز 20% (ألفاموست®، هوكلي إنترناشونال المحدودة، مانشستر، المملكة المتحدة). وقد صُمم المبيد الحشري بتركيز مستهدف قدره 50 ملغم من المادة الفعالة/م² وفقًا لمتطلبات برنامج مكافحة داء شاغاس التابع لإدارة سانتا كروز الصحية (SEDES). استُخدمت في رش المبيدات الحشرية بخاخ ظهري من نوع غواراني® (غواراني إندستريا إي كوميرسيو المحدودة، إيتو، ساو باولو، البرازيل) بسعة فعّالة تبلغ 8.5 لتر (رمز الخزان: 0441.20)، مزود بفوهة رش مسطحة ومعدل تدفق اسمي يبلغ 757 مل/دقيقة، مما ينتج عنه تيار بزاوية 80 درجة عند ضغط أسطوانة قياسي يبلغ 280 كيلو باسكال. كما قام عمال النظافة بخلط علب الرذاذ ورش المنازل. سبق أن تلقى العمال تدريبًا من إدارة الصحة المحلية على تحضير وتوزيع المبيدات الحشرية، بالإضافة إلى رشها على الجدران الداخلية والخارجية للمنازل. كما يُنصحون بمطالبة السكان بإخلاء المنزل من جميع الأغراض، بما في ذلك الأثاث (باستثناء هياكل الأسرة)، لمدة 24 ساعة على الأقل قبل أن تبدأ مصلحة الضرائب الأمريكية (IRS) إجراءاتها للسماح بالوصول الكامل إلى داخل المنزل للرش. ويتم قياس مدى الالتزام بهذا الشرط وفقًا لما هو موضح أدناه. كما يُنصح السكان بالانتظار حتى تجف الجدران المطلية قبل إعادة دخول المنزل، كما هو موصى به [42].
لتقييم تركيز المادة الفعالة لمبيد لامدا-سيبرمثرين في المنازل، قام الباحثون بتركيب ورق ترشيح (واتمان رقم 1؛ قطر 55 مم) على جدران 57 منزلاً أمام محطة الرش الموضعي. شملت الدراسة جميع المنازل التي تلقت الرش الموضعي في ذلك الوقت (25 منزلاً في نوفمبر 2016 و32 منزلاً في يناير-فبراير 2017). وتضمنت هذه المنازل 52 منزلاً مبنياً من الطوب اللبن و5 منازل مبنية من الطوب اللبن. تم تركيب من 8 إلى 9 قطع من ورق الترشيح في كل منزل، موزعة على ثلاثة ارتفاعات للجدران (0.2، 1.2، و2 متر من الأرض)، حيث تم اختيار كل جدار من الجدران الثلاثة عكس اتجاه عقارب الساعة، بدءاً من الباب الرئيسي. وفر هذا ثلاث عينات متكررة عند كل ارتفاع للجدار، كما هو موصى به لرصد فعالية وصول المبيد [43]. مباشرة بعد رش المبيد، جمع الباحثون ورق الترشيح وجففوه بعيداً عن أشعة الشمس المباشرة. بعد أن جفّت ورقة الترشيح، لُفّت بشريط لاصق شفاف لحماية المبيد الحشري وتثبيته على السطح المطلي، ثم لُفّت بورق ألومنيوم وحُفظت في درجة حرارة 7 درجات مئوية حتى وقت الاختبار. من إجمالي 513 ورقة ترشيح جُمعت، كانت 480 ورقة من أصل 57 منزلًا متاحة للاختبار، أي ما يعادل 8-9 أوراق ترشيح لكل منزل. شملت عينات الاختبار 437 ورقة ترشيح من 52 منزلًا مبنيًا من الطوب اللبن و43 ورقة ترشيح من 5 منازل مبنية من الطوب الطيني. تتناسب العينة مع الانتشار النسبي لأنواع المساكن في المجتمع (76.2% [138/181] من الطوب اللبن و11.6% [21/181] من الطوب الطيني) المسجلة في المسوحات الميدانية لهذه الدراسة. تم وصف تحليل ورق الترشيح باستخدام مجموعة تحديد كمية المبيدات الحشرية (IQK™) والتحقق من صحته باستخدام HPLC في الملف الإضافي 1. تركيز المبيد المستهدف هو 50 ملغم ai/م2، مما يسمح بتفاوت ± 20٪ (أي 40-60 ملغم ai/م2).
تم تحديد التركيز الكمي للمضادات الحيوية في 29 عبوة أعدها العاملون في المجال الطبي. أخذنا عينات من 1 إلى 4 عبوات يوميًا، بمتوسط ​​1.5 عبوة (المدى: 1-4) يوميًا على مدار 18 يومًا. اتبعت عملية أخذ العينات نفس التسلسل الذي استخدمه العاملون في مجال الرعاية الصحية في نوفمبر 2016 ويناير 2017. التقدم اليومي من يناير إلى فبراير. مباشرةً بعد خلط المكونات جيدًا، تم جمع 2 مل من المحلول من سطح المحتويات. ثم خُلطت عينة الـ 2 مل في المختبر باستخدام جهاز الخلط الدوامي لمدة 5 دقائق، قبل جمع عينتين فرعيتين بحجم 5.2 ميكرولتر لكل منهما، واختبارهما باستخدام جهاز IQK™ كما هو موضح (انظر الملف الإضافي 1).
تم قياس معدلات ترسب المادة الفعالة للمبيد الحشري في أربعة خزانات رش مختارة خصيصًا لتمثيل تركيزات المادة الفعالة الأولية (الصفرية) ضمن النطاقات العليا والدنيا والمستهدفة. بعد الخلط لمدة 15 دقيقة متواصلة، تم سحب ثلاث عينات بحجم 5.2 ميكرولتر من الطبقة السطحية لكل عينة خلط دوامية بحجم 2 مل، وذلك على فترات زمنية مدتها دقيقة واحدة. يبلغ تركيز المحلول المستهدف في الخزان 1.2 ملغم/مل من المادة الفعالة ± 20% (أي 0.96-1.44 ملغم/مل من المادة الفعالة)، وهو ما يعادل الوصول إلى التركيز المستهدف الذي تم توصيله إلى ورق الترشيح، كما هو موضح أعلاه.
لفهم العلاقة بين أنشطة رش المبيدات وتوزيعها، رافق باحث (RG) اثنين من العاملين الصحيين المحليين في مجال الرش الموضعي للمبيدات خلال عمليات رش روتينية في 87 منزلاً (المنازل الـ 57 التي تم أخذ عينات منها سابقًا، و30 منزلاً من أصل 43 منزلاً تم رشها بالمبيدات). (مارس 2016). تم استبعاد 13 منزلاً من هذه المنازل الـ 43 من التحليل: ستة منازل رفضت المشاركة، وسبعة منازل لم تُعالج بالكامل. تم قياس المساحة الإجمالية المراد رشها (بالمتر المربع) داخل المنزل وخارجه بدقة، وسُجّل سرًا إجمالي الوقت الذي قضاه العاملون الصحيون في الرش (بالدقائق). تُستخدم هذه البيانات لحساب معدل الرش، والذي يُعرّف بأنه المساحة السطحية المرشوشة في الدقيقة (م²/دقيقة). من هذه البيانات، يمكن أيضًا حساب نسبة الرش المُلاحظ إلى المُتوقع كمقياس نسبي، حيث يُوصى بأن يكون معدل الرش المُتوقع 19 م²/دقيقة ± 10% وفقًا لمواصفات معدات الرش [44]. بالنسبة للنسبة المرصودة/المتوقعة، فإن نطاق التسامح هو 1 ± 10% (0.8–1.2).
كما ذُكر سابقًا، تم تركيب ورق ترشيح على جدران 57 منزلًا. ولاختبار ما إذا كان وجود ورق الترشيح يؤثر على معدلات رش عمال النظافة، قورنت معدلات الرش في هذه المنازل الـ 57 بمعدلات الرش في 30 منزلًا عولجت في مارس 2016 دون تركيب ورق ترشيح. وقد قُيست تركيزات المبيدات فقط في المنازل المجهزة بورق الترشيح.
تم توثيق امتثال سكان 55 منزلاً لمتطلبات تنظيف المنازل السابقة الصادرة عن مصلحة الضرائب الأمريكية، بما في ذلك 30 منزلاً تم رشها في مارس 2016 و25 منزلاً تم رشها في نوفمبر 2016. تم استخدام مقياس من 0 إلى 2 (0 = بقاء جميع أو معظم الأغراض في المنزل؛ 1 = إزالة معظم الأغراض؛ 2 = إخلاء المنزل بالكامل). ودُرست آثار امتثال المالكين على معدلات الرش وتركيزات مبيد الموكسا الحشري.
تم حساب القوة الإحصائية للكشف عن الانحرافات الكبيرة عن التركيزات المتوقعة لمادة ألفا-سيبرمثرين عند تطبيقها على ورق الترشيح، وللكشف عن الاختلافات الكبيرة في تركيزات المبيدات الحشرية ومعدلات الرش بين مجموعات المنازل المصنفة. حُسب الحد الأدنى للقوة الإحصائية (α = 0.05) لأقل عدد من المنازل التي تم أخذ عينات منها لأي مجموعة مصنفة (أي حجم عينة ثابت) تم تحديده عند خط الأساس. باختصار، أظهرت مقارنة متوسط ​​تركيزات المبيدات في عينة واحدة عبر 17 عقارًا مختارًا (مصنفة على أنها لملاك غير ملتزمين) قوة إحصائية بنسبة 98.5% للكشف عن انحراف بنسبة 20% عن متوسط ​​التركيز المستهدف المتوقع البالغ 50 ملغم من المادة الفعالة/م²، حيث تم المبالغة في تقدير التباين (الانحراف المعياري = 10) بناءً على ملاحظات منشورة في مكان آخر [37، 38]. أظهرت مقارنة تركيزات المبيدات الحشرية في علب الرذاذ المختارة من المنازل لفعالية مكافئة (n = 21) > 90%.
أظهرت مقارنة عينتين من متوسط ​​تركيزات المبيدات في 10 و12 منزلاً، أو متوسط ​​معدلات الرش في 12 و23 منزلاً، قوة إحصائية بلغت 66.2% و86.2% للكشف. القيم المتوقعة لفرق 20% هي 50 ملغم من المادة الفعالة/م² و19 م²/دقيقة على التوالي. وقد افترضنا، من باب التحفظ، وجود تباينات كبيرة في كل مجموعة لمعدل الرش (الانحراف المعياري = 3.5) وتركيز المبيد الحشري (الانحراف المعياري = 10). بلغت القوة الإحصائية أكثر من 90% للمقارنات المتكافئة لمعدلات الرش بين المنازل المزودة بورق ترشيح (57 منزلاً) والمنازل غير المزودة به (30 منزلاً). أُجريت جميع حسابات القوة الإحصائية باستخدام برنامج SAMPSI في برنامج STATA الإصدار 15.0 [45].
تم فحص أوراق الترشيح المجمعة من المنزل من خلال مطابقة البيانات مع نموذج التأثيرات المختلطة ذي التوزيع الثنائي السالب متعدد المتغيرات (برنامج MENBREG في برنامج STATA الإصدار 15.0)، مع اعتبار موقع الجدران داخل المنزل (ثلاثة مستويات) تأثيرًا عشوائيًا. استُخدمت نماذج تركيز إشعاع بيتا -سايبرمثرين لاختبار التغيرات المرتبطة بارتفاع جدار جهاز التبخير (ثلاثة مستويات)، ومعدل التبخير (م²/دقيقة)، وتاريخ تقديم الإقرار الضريبي، وحالة مقدم الرعاية الصحية (مستويان). استُخدم نموذج خطي معمّم (GLM) لاختبار العلاقة بين متوسط ​​تركيز ألفا-سايبرمثرين على ورق الترشيح المُسلّم لكل منزل وتركيزه في المحلول المقابل في خزان الرش. تم فحص ترسب تركيز المبيد في محلول خزان الرش بمرور الوقت بطريقة مماثلة، وذلك بتضمين القيمة الأولية (الزمن صفر) كإزاحة للنموذج، واختبار حد التفاعل بين مُعرّف الخزان والزمن (بالأيام). يتم تحديد نقاط البيانات الشاذة (x) بتطبيق قاعدة توكي القياسية، حيث x < Q1 – 1.5 × IQR أو x > Q3 + 1.5 × IQR. وكما هو موضح، تم استبعاد معدلات الرش لسبعة منازل ومتوسط ​​تركيز المادة الفعالة للمبيد الحشري لمنزل واحد من التحليل الإحصائي.
تم تأكيد دقة التحديد الكمي الكيميائي لـ ai IQK™ لتركيز ألفا-سيبرمثرين من خلال مقارنة قيم 27 عينة من ورق الترشيح من ثلاثة بيوت دواجن تم اختبارها بواسطة IQK™ و HPLC (المعيار الذهبي)، وأظهرت النتائج ارتباطًا قويًا (r = 0.93؛ p < 0.001) (الشكل 2).
ارتباط تركيزات ألفا-سيبرمثرين في عينات ورق الترشيح التي تم جمعها من حظائر الدواجن بعد الرش المتبقي، وتم تحديد كميتها بواسطة HPLC و IQK™ (عدد = 27 ورقة ترشيح من ثلاث حظائر دواجن)
تم اختبار جهاز IQK™ على 480 ورقة ترشيح جُمعت من 57 حظيرة دواجن. تراوح محتوى ألفا-سيبرمثرين على ورق الترشيح بين 0.19 و105.0 ملغم/م² (الوسيط 17.6، المدى الربيعي: 11.06-29.78). من بين هذه الأوراق، كانت 10.4% فقط (50/480) ضمن نطاق التركيز المستهدف من 40 إلى 60 ملغم/م² (الشكل 3). احتوت غالبية العينات (84.0% (403/480)) على 60 ملغم/م². كان الفرق في متوسط ​​التركيز المُقدَّر لكل حظيرة، بين 8-9 مرشحات اختبار جُمعت من كل حظيرة، كبيرًا، حيث بلغ المتوسط ​​19.6 ملغم/م² (المدى الربيعي: 11.76-28.32، المدى: 0.60-67.45). تلقى 8.8٪ فقط (5/57) من المواقع تركيزات المبيدات المتوقعة؛ 89.5٪ (51/57) كانت أقل من حدود النطاق المستهدف، و 1.8٪ (1/57) كانت أعلى من حدود النطاق المستهدف (الشكل 4).
توزيع تردد تركيزات ألفا-سيبرمثرين على المرشحات المجمعة من منازل معالجة بالرش الموضعي (عدد المنازل = 57). يمثل الخط العمودي نطاق التركيز المستهدف للمادة الفعالة في السيبرمثرين (50 ملغم ± 20% من المادة الفعالة/م2).
متوسط ​​تركيز بيتا-سيبرمثرين على 8-9 أوراق ترشيح لكل منزل، جُمعت من منازل خضعت لمعالجة الرش الموضعي (عدد المنازل = 57). يمثل الخط الأفقي نطاق التركيز المستهدف لألفا-سيبرمثرين (50 ملغم ± 20% من المادة الفعالة/م²). تمثل أشرطة الخطأ الحدين الأدنى والأعلى للقيم المتوسطة المتجاورة.
بلغ متوسط ​​تركيز المادة الفعالة في المرشحات ذات ارتفاعات الجدران 0.2 و1.2 و2.0 متر 17.7 ملغم/م² (المدى الربيعي: 10.70-34.26)، و17.3 ملغم/م² (المدى الربيعي: 11.43-26.91)، و17.6 ملغم/م² على التوالي (المدى الربيعي: 10.85-31.37) (موضح في الملف الإضافي 2). وبعد ضبط تاريخ الرش المتبقي، لم يُظهر نموذج التأثيرات المختلطة أي فرق معنوي في التركيز بين ارتفاعات الجدران (z < 1.83، p > 0.067)، ولا أي تغييرات معنوية حسب تاريخ الرش (z = 1.84، p = 0.070). ولم يختلف متوسط ​​التركيز في المنازل الطينية الخمسة عن متوسط ​​التركيز في المنازل الطينية الـ 52 (z = 0.13، p = 0.89).
تفاوتت تركيزات المادة الفعالة في 29 عبوة بخاخ غواراني® مُحضّرة بشكل مستقل، والتي تم أخذ عينات منها قبل تطبيق الرش الموضعي، بنسبة 12.1، حيث تراوحت من 0.16 ملغم/مل إلى 1.9 ملغم/مل لكل عبوة (الشكل 5). احتوت 6.9% فقط (2/29) من عبوات البخاخ على تركيزات من المادة الفعالة ضمن نطاق الجرعة المستهدفة (0.96-1.44 ملغم/مل)، بينما احتوت 3.5% (1/29) من عبوات البخاخ على تركيزات من المادة الفعالة أعلى من 1.44 ملغم/مل.
تم قياس متوسط ​​تركيز المادة الفعالة ألفا-سيبرمثرين في 29 تركيبة بخاخ. يمثل الخط الأفقي تركيز المادة الفعالة الموصى به لعبوات الرذاذ (0.96-1.44 ملغم/مل) لتحقيق نطاق تركيز المادة الفعالة المستهدف الذي يتراوح بين 40 و60 ملغم/م² في حظيرة الدواجن.
من بين 29 علبة رذاذ تم فحصها، 21 علبة منها كانت مخصصة لـ 21 منزلاً. لم يكن متوسط ​​تركيز المادة الفعالة التي تم توصيلها إلى المنزل مرتبطًا بالتركيز في خزانات الرش الفردية المستخدمة لمعالجة المنزل (z = -0.94، p = 0.345)، وهو ما انعكس في الارتباط المنخفض (rSp2 = -0.02) (الشكل 6).
العلاقة بين تركيز المادة الفعالة بيتا-سيبرمثرين على 8-9 أوراق ترشيح تم جمعها من المنازل المعالجة بالرش الموضعي وتركيز المادة الفعالة في محاليل الرش المنزلية المستخدمة لمعالجة كل منزل (ن = 21).
تفاوت تركيز المادة الفعالة في المحاليل السطحية لأربعة بخاخات، جُمعت مباشرةً بعد الرج (الزمن 0)، بمقدار 3.3 (0.68-2.22 ملغم/مل) (الشكل 7). كانت القيم ضمن النطاق المستهدف في أحد الخزانات، وأعلى منه في خزان آخر، وأقل منه في الخزانين الآخرين. ثم انخفضت تركيزات المبيدات بشكل ملحوظ في جميع الخزانات الأربعة خلال فترة المتابعة اللاحقة التي استمرت 15 دقيقة (b = -0.018 إلى -0.084؛ z > 5.58؛ p < 0.001). وبالنظر إلى القيم الأولية لكل خزان على حدة، لم يكن تفاعل رقم الخزان مع الزمن (بالدقائق) ذا دلالة إحصائية (z = -1.52؛ p = 0.127). في المجموعات الأربع، كان متوسط ​​فقدان ملغ من المادة الفعالة / مل من المبيد الحشري 3.3٪ في الدقيقة (95٪ CL 5.25، 1.71)، ليصل إلى 49.0٪ (95٪ CL 25.69، 78.68) بعد 15 دقيقة (الشكل 7).
بعد خلط المحاليل جيدًا في الخزانات، تم قياس معدل ترسيب المادة الفعالة ألفا-سيبرمثرين في أربعة خزانات رش على فترات دقيقة واحدة لمدة 15 دقيقة. يظهر الخط الذي يمثل أفضل مطابقة للبيانات لكل خزان. تمثل الملاحظات (النقاط) متوسط ​​ثلاث عينات فرعية.
بلغ متوسط ​​مساحة الجدار لكل منزل مُعرَّض للمعالجة بالرش المتبقي داخل المنازل 128 مترًا مربعًا (المدى الربيعي: 99.0-210.0، المدى: 49.1-480.0)، وبلغ متوسط ​​الوقت الذي قضاه العاملون في مجال الرعاية الصحية 12 دقيقة (المدى الربيعي: 8.2-17.5، المدى: 1.5-36.6). تم رش كل منزل (ن = 87). تراوحت تغطية الرش في هذه الحظائر من 3.0 إلى 72.7 مترًا مربعًا/دقيقة (الوسيط: 11.1؛ المدى الربيعي: 7.90-18.00) (الشكل 8). تم استبعاد القيم الشاذة، وقورنت معدلات الرش بنطاق معدل الرش الموصى به من قِبل منظمة الصحة العالمية وهو 19 مترًا مربعًا/دقيقة ± 10% (17.1-20.9 مترًا مربعًا/دقيقة). كانت 7.5% فقط (6/80) من المنازل ضمن هذا النطاق. كانت نسبة 77.5% (62/80) ضمن النطاق الأدنى، ونسبة 15.0% (12/80) ضمن النطاق الأعلى. لم تُلاحظ أي علاقة بين متوسط ​​تركيز المادة الفعالة المُوَصَّلة إلى المنازل ونسبة التغطية بالرش المُلاحَظة (z = -1.59، p = 0.111، n = 52 منزلاً).
معدل الرش المُلاحَظ (دقيقة/م²) في حظائر الدواجن المُعالَجة بالرش الموضعي (عددها 87). يُمثِّل الخط المرجعي نطاق التفاوت المُتوقَّع لمعدل الرش البالغ 19 م²/دقيقة (±10%)، والمُوصى به في مواصفات معدات خزانات الرش.
أظهرت 80% من المنازل البالغ عددها 80 منزلاً نسبة تغطية الرش الفعلية/المتوقعة خارج نطاق التسامح المسموح به (1 ± 10%)، حيث كانت النسبة أقل من النطاق المسموح به في 71.3% من المنازل (57/80)، وأعلى منه في 11.3% (9/80)، بينما وقعت النسبة ضمن نطاق التسامح في 16 منزلاً. يوضح الملف الإضافي رقم 3 التوزيع التكراري لقيم نسبة التغطية الفعلية/المتوقعة.
كان هناك فرقٌ كبيرٌ في متوسط ​​معدل التبخير بين اثنين من العاملين في مجال الرعاية الصحية الذين يُجرون رش الرذاذ بشكل روتيني: 9.7 م²/دقيقة (المدى الربيعي: 6.58-14.85، ن = 68) مقابل 15.5 م²/دقيقة (المدى الربيعي: 13.07-21.17، ن = 12). (z = 2.45، p = 0.014، ن = 80) (كما هو موضح في الملف الإضافي 4أ) ونسبة معدل الرش المُلاحظ/المتوقع (z = 2.58، p = 0.010) (كما هو موضح في الملف الإضافي 4ب).
باستثناء الحالات الشاذة، قام عامل صحي واحد فقط برش 54 منزلاً مزودة بورق ترشيح. وكان متوسط ​​معدل الرش في هذه المنازل 9.23 متر مربع/دقيقة (المدى الربيعي: 6.57-13.80) مقارنةً بـ 15.4 متر مربع/دقيقة (المدى الربيعي: 10.40-18.67) في المنازل الـ 26 غير المزودة بورق ترشيح (z = -2.38، p = 0.017).
تفاوتت نسبة امتثال الأسر لمتطلبات إخلاء منازلهم لتسليمات مصلحة الضرائب الأمريكية: 30.9% (17/55) لم يخلوا منازلهم جزئياً و27.3% (15/55) لم يخلوا منازلهم بالكامل؛ دمروا منازلهم.
كانت مستويات الرش المرصودة في المنازل غير الفارغة (17.5 م²/دقيقة، المدى الربيعي: 11.00-22.50) أعلى عمومًا من مستوياتها في المنازل شبه الفارغة (14.8 م²/دقيقة، المدى الربيعي: 10.29-18.00) والمنازل الفارغة تمامًا (11.7 م²/دقيقة، المدى الربيعي: 7.86-15.36)، إلا أن هذا الفرق لم يكن ذا دلالة إحصائية (z > -1.58؛ p > 0.114، n = 48) (موضح في الملف الإضافي 5A). وقد تم الحصول على نتائج مماثلة عند النظر في التغيرات المرتبطة بوجود أو عدم وجود ورق الترشيح، والذي لم يُعتبر متغيرًا مشتركًا ذا دلالة إحصائية في النموذج.
في المجموعات الثلاث، لم يختلف الوقت المطلق اللازم لرش المنازل (z < -1.90، p > 0.057)، بينما اختلف متوسط ​​مساحة السطح: فالمنازل الفارغة تمامًا (104 م² [المدى الربيعي: 60.0-169 م²]) أصغر إحصائيًا من المنازل غير الفارغة (224 م² [المدى الربيعي: 174.0-284.0 م²]) والمنازل شبه الفارغة (132 م² [المدى الربيعي: 108.0-384.0 م²]) (z > 2.17؛ p < 0.031، n = 48). وتُشكل المنازل الفارغة تمامًا نصف مساحة المنازل غير الفارغة أو شبه الفارغة تقريبًا.
بالنسبة للعدد القليل نسبياً من المنازل (ن = 25) التي تتوفر بيانات الامتثال لها وبيانات المادة الفعالة للمبيدات، لم تكن هناك اختلافات في متوسط ​​تركيزات المادة الفعالة التي تم توصيلها إلى المنازل بين فئات الامتثال هذه (z < 0.93، p > 0.351)، كما هو موضح في الملف الإضافي 5ب. وقد تم الحصول على نتائج مماثلة عند التحكم في وجود/عدم وجود ورق الترشيح وتغطية الرش المرصودة (ن = 22).
تقيّم هذه الدراسة ممارسات وإجراءات الرش المتبقي داخل المنازل في مجتمع ريفي نموذجي بمنطقة غران تشاكو في بوليفيا، وهي منطقة ذات تاريخ طويل في انتقال نواقل الأمراض [20]. تفاوت تركيز المادة الفعالة ألفا-سيبرمثرين المستخدمة خلال الرش المتبقي الروتيني بشكل ملحوظ بين المنازل، وبين المرشحات الفردية داخل المنزل، وبين خزانات الرش الفردية المُجهزة لتحقيق نفس التركيز المُوَصَّل البالغ 50 ملغم/م². فقط 8.8% من المنازل (10.4% من المرشحات) كانت تركيزاتها ضمن النطاق المستهدف من 40 إلى 60 ملغم/م²، بينما كانت غالبية المنازل (89.5% و84% على التوالي) ذات تركيزات أقل من الحد الأدنى المسموح به.
أحد العوامل المحتملة لتوصيل ألفا-سيبرمثرين إلى المنازل بشكل غير مثالي هو التخفيف غير الدقيق للمبيدات الحشرية وعدم اتساق مستويات المعلق المُحضر في خزانات الرش [38، 46]. في هذه الدراسة، أكدت ملاحظات الباحثين للعاملين في مجال الرعاية الصحية أنهم اتبعوا وصفات تحضير المبيدات الحشرية وتلقوا تدريبًا من SEDES على تقليب المحلول جيدًا بعد التخفيف في خزان الرش. ومع ذلك، أظهر تحليل محتويات الخزان أن تركيز المادة الفعالة تباين بمقدار 12 ضعفًا، حيث كانت 6.9% فقط (2/29) من محاليل الخزان المختبرة ضمن النطاق المستهدف. لمزيد من التحقيق، تم قياس تركيز المحاليل على سطح خزان الرش في ظروف المختبر. يُظهر هذا انخفاضًا خطيًا في تركيز ألفا-سيبرمثرين بنسبة 3.3% في الدقيقة بعد الخلط، وفقدانًا تراكميًا للمادة الفعالة بنسبة 49% بعد 15 دقيقة (95% CI 25.7، 78.7). إن ارتفاع معدلات الترسيب نتيجة لتكتل معلقات المبيدات المتكونة عند تخفيف تركيبات المساحيق القابلة للبلل ليس بالأمر النادر (مثل DDT [37، 47])، وتؤكد هذه الدراسة ذلك بالنسبة لتركيبات البيريثرويدات من نوع SA. تُستخدم مُركّزات المعلقات على نطاق واسع في الرش المتبقي داخل المنازل، ومثل جميع مستحضرات المبيدات الحشرية، يعتمد استقرارها الفيزيائي على عوامل عديدة، لا سيما حجم جزيئات المادة الفعالة والمكونات الأخرى. قد يتأثر الترسيب أيضًا بعسر الماء المستخدم في تحضير المعلق، وهو عامل يصعب التحكم فيه ميدانيًا. على سبيل المثال، في موقع هذه الدراسة، يقتصر الوصول إلى المياه على الأنهار المحلية التي تشهد تغيرات موسمية في التدفق وجزيئات التربة العالقة. لا تزال طرق رصد الاستقرار الفيزيائي لتركيبات SA قيد البحث [48]. مع ذلك، فقد استُخدمت الأدوية تحت الجلد بنجاح للحد من العدوى المنزلية ببكتيريا Tris الممرضة في أجزاء أخرى من أمريكا اللاتينية [49].
كما تم الإبلاغ عن عدم كفاية تركيبات المبيدات الحشرية في برامج أخرى لمكافحة نواقل الأمراض. فعلى سبيل المثال، في برنامج لمكافحة داء الليشمانيات الحشوي في الهند، لم يقم سوى 29% من أصل 51 مجموعة رش بتحضير وخلط محاليل DDT بشكل صحيح، ولم يقم أي منها بملء خزانات الرش وفقًا للتوصيات [50]. وأظهر تقييم للقرى في بنغلاديش اتجاهًا مشابهًا: حيث قام 42-43% فقط من فرق الرش الموضعي في المناطق بتحضير المبيدات الحشرية وملء العبوات وفقًا للبروتوكول، بينما بلغت النسبة في إحدى المناطق الفرعية 7.7% فقط [46].
إن التغيرات الملحوظة في تركيز المادة الفعالة التي تصل إلى المنازل ليست فريدة من نوعها. ففي الهند، لم تتلقَ سوى 7.3% من المنازل المعالجة (41 من أصل 560) التركيز المستهدف من مادة DDT، مع وجود اختلافات كبيرة داخل المنازل وفيما بينها [37]. وفي نيبال، امتص ورق الترشيح ما متوسطه 1.74 ملغم/م² من المادة الفعالة (المدى: 0.0-17.5 ملغم/م²)، أي ما يعادل 7% فقط من التركيز المستهدف (25 ملغم/م²) [38]. وأظهر تحليل HPLC لورق الترشيح اختلافات كبيرة في تركيزات مادة دلتامثرين الفعالة على جدران المنازل في تشاكو، باراغواي: من 12.8-51.2 ملغم/م² إلى 4.6-61.0 ملغم/م² على الأسطح [33]. في توبيزا، بوليفيا، أفاد برنامج مكافحة داء شاغاس بتسليم الدلتا مثرين إلى خمسة منازل بتركيزات تتراوح من 0.0 إلى 59.6 ملغم/م2، تم تحديدها كمياً بواسطة HPLC [36].