CC BY
128
© ПРУСАКОВ В.М., ПРУСАКОВА А.В., 2014 УДК 614.7:616.1/8(1-21)
Прусаков В.М., Прусакова А.В.
динамика адаптационных процессов и риска заболеваемости населения на территории промышленных городов
ФГБОУ ВПО «Ангарская государственная техническая академия», 665835, Ангарск
Проведено изучение характера адаптационных процессов у населения, проживающего в условиях длительного воздействия загрязнения окружающей среды на территории промышленных городов Иркутской области, с целью выявления возможной их периодичности при формировании риска заболеваемости населения различных возрастных групп. Установлено, что в условиях длительного воздействия загрязнения атмосферного воздуха и других неблагоприятных факторов промышленных городов у населения всех возрастных групп наблюдаются длительные циклические изменения адаптационных процессов в организме в виде повторяющихся 11-15-летних циклов, в которых период относительной дестабилизации физиологических функций с пониженной сопротивляемостью сменяется периодом состояния неспецифической повышенной сопротивляемости (СНПС). Волнообразные изменения динамики относительных рисков общей заболеваемости следует учитывать при оценке медико-экологической обстановки на территории и принятии управленческих решений на основе данных социально-гигиенического мониторинга.
Ключевые слова: адаптационные процессы; волнообразность адаптационных процессов; сопротивляемость; заболеваемость; относительный риск; загрязнение атмосферного воздуха.
Prusakov V.M., PrusakovaA.V. - DYNAMICS OF ADAPTATION PROCESSES AND MORBIDITY RISK FOR THE POPUPATION OF THE TERRITORY OF INDUSTRIAL CITIES
Angarsk State Technical Academy, 665835, Angarsk, Russian Federation
There was investigated the character of the adaptation processes in the population residing in conditions ofprolonged exposure to environmental pollution in the territory of the industrial cities of the Irkutsk region in order to identify the possible periodicity of their manifestations in the formation of the morbidity risk for the population of different age groups. Under conditions ofprolonged exposure to air pollution and other adverse unfavorable factors of industrial cities in the population of all age groups long cyclic changes of adaptation processes in the body in the form of repeated 11-15-years cycles in which a period of relative destabilization of physiological functions with lowered resistance is replaced by the period with the state of elevated nonspecific resistance were established to be observed. Undulating changes of the dynamics of the relative risks of general morbidity should be considered in the assessment of the medical and environmental situation in the territory and making the managing decisions at the base on the data of public health monitoring.
Key words: adaptation processes; undulation of adaptation processes; resistance; morbidity; relative risk; air pollution.
Совершенствование системы социально-гигиенического мониторинга состояния формирующих окружающую среду факторов и показателей здоровья населения - одно из важнейших направлений реализации задач научно-практической платформы «Профилактическая среда», разработанной Минздравом России в соответствии со стратегией развития медицинской науки в Российской Федерации до 2025 г. [1].
Согласно современным представлениям (И.Р. Петров, А.Д. Адо, Л.Л. Рапопорт, С.М. Павленко, А.Н. Гордиенко и др.), болезнь- это снижение приспособляемости организма к окружающей среде с одновременной мобилизацией его защитных сил (цит. по [2]).
В процессе адаптации при очень сильном или длительном воздействии неблагоприятных факторов среды либо при слабости адаптационных механизмов в организме возникает дезадаптация (нарушение или срыв адаптации) и развиваются патологические состояния -болезни адаптации [2].
В монографии С.И. Степановой (1986), изучившей большой материал, утверждается, что «есть все основания говорить об общебиологическом законе волно-образности адаптационного процесса, согласно которому этот процесс в любой его фазе (тревоги, резистентно-
для корреспонденции: Прусакова Александра Валерьевна, alprus@mail.ru
For correspondence: Prusakova Aleksandra, alprus@mail.ru
сти, истощения) протекает в колебательном режиме, т. е. волнообразно». По мнению автора, этот закон открывает надежный путь к прогнозированию динамики состояния организма при остром и хроническом стрессе [3]. В частности, при остром воздействии сильных стресс-агентов волнообразно развивается описанный Г. Селье общий адаптационный синдром (ОАС), или синдром биологического стресса, в динамике которого выделены три фазы: тревоги (сопротивляемость недостаточна или понижена по отношению к нормальному уровню сопротивления), резистентности (сопротивляемость к действию стрессора значительно выше обычной) и истощения (после длительного действия стрессора, к которому организм приспособился, постепенно истощаются запасы адаптационной энергии, вновь появляются признаки реакции тревоги и сопротивляемость снижается ниже обычного уровня). Эти фазы характеризуют отклонения сопротивляемости (резистентности) организма от нормального ее уровня [3, 4].
Н.В. Лазарев и его последователи (1959, 1960, 1971) описали отличное от стресса состояние неспецифической повышенной сопротивляемости (СНПС), представляющее собой реакции на слабые и преимущественно средней силы воздействия различных химических, физических факторов и сопровождающееся неспецифической повышенной резистентностью [5].
Л.И. Гаркави, Е.Б. Квакина, Н.А. Уколова (1990) в свою очередь описали неспецифические адаптационные реакции тренировки (на слабый раздражитель) и акти-
вации (на раздражитель средней силы), приводящие к повышению неспецифической резистентности. При реакции активации повышенная неспецифическая резистентность оценивалась как «антистрессорная». Эти авторы также сформировали представление о много-уровневости развития неспецифических адаптационных реакций. По мере изменения силы (дозы) воздействия реакции тренировки, спокойной активации, повышенной активации и переактивации (стресса) закономерно циклически, периодически повторяются на разных уровнях реактивности [6].
Неспецифические адаптационные реакции тренировки и активации (по Л.И. Гаркави и соавт.) и СНПС (по Н.В. Лазареву) следует отнести к реакциям «физиологического стресса» по терминологии И.А. Аршавско-го в отличие от «патологического стресса» Г. Селье [4].
Что касается реакции на длительное воздействие стресс-агента, то, как считает С.И. Степанова, изобразить ее в виде единой, пусть даже самой приблизительной, схемы чрезвычайно трудно [3].
Большинство исследований, посвященных проблеме адаптации, касаются в основном механизмов приспособления людей, недавно попавших в измененные условия среды.
В длительном адаптационном процессе у мигрантов В.П. Казначеев (1980) условно выделяет 4 периода: 1) период выраженной дестабилизации физиологических функций, продолжающейся до полугода; 2) период стабилизации (относительной стабилизации и синхронизации регуляторных и гомеостатических процессов) длительностью 2,5-3 года; 3) период стабильного состояния (или адаптированности) длительностью 12-15 лет. Это новый уровень функционирования организма. Его поддержание требует постоянного напряжения систем регуляции. Однако в этот период довольно часто развиваются патологические процессы, особенно в сердечнососудистой и легочной системах. Поэтому считают, что происходит ускорение старения организма; 4) период истощения, сопровождающийся все большим истощением резервных возможностей организма, что приводит к появлению и обострению различных хронических заболеваний. Полагают, что в это время имеет место истощение и недостаточность глубинных клеточно-гене-тических резервов здоровья [7].
Исследования адаптивных реакций, проводившиеся СО РАМН (В.П. Казначеев), показывают, что интимная адаптационная перестройка обмена мигрантов, направленная на подобный генетически фиксированному ферментному обеспечению клеточного обмена аборигенов - эвенков, протекает у населения, осваивающего Север, в течение не менее 10-15 лет. Окончательная адаптация, судя по обследованиям староверов, с полной генетической фиксацией фенотипа происходит в 5-6 поколениях переселенцев [2].
Аналогичные адаптационные процессы прослеживаются и по результатам наблюдения за заболеваемостью жителей территорий, загрязненных радиоактивными веществами вследствие Чернобыльской аварии. Адаптационная перестройка длится 10-15 лет, не отличаясь от аналогичных типовых реакций на смену состава среды. Период конфликта - экстренной поисковой перестройки клеточного метаболизма, сопровождающийся накоплениями радикалов, эндогенных токсинов, высокой иммунной напряженностью и всплеском заболеваемости населения, сменяется через 2-3 года от начала воздействия характерной паузой реакций (в том числе снижением за-
болеваемости) с последующим периодом напряженной устойчивости, адекватной ферментной, иммунной, эндокринной перестройкой обмена [8] и средним уровнем заболеваемости между максимальным в период конфликта и минимальным в период паузы.
Характер и исход течения адаптационного популяцион-ного стресса на территориях, загрязненных радиоактивными веществами вследствие Чернобыльской аварии, зависят от фоновой напряженности и мощности резервов адаптационных систем организма. Рассматриваемый вариант процессов наблюдался на фоне массивной фоновой загрязненности среды, особенно такими «маскированными» под микроэлементы и гормональные структуры метаболитами, как тяжелые металлы, пестициды, и сопровождался в популяциях формированием компенсированного (либо декомпенсированного) типа адаптации. Напряженность иммунной, нервной, эндокринной систем организма в ответ на внесение в постоянный состав среды радиационного фактора ведет к повышенному риску и повышенной частоте заболеваний и расстройств (поломок) напряженных систем в группах населения, испытывающих воздействие радиации. На экологически чистых территориях прослеживается адаптация, нередко протекающая по гормезисному (стимулирующему) типу и сопровождающаяся активацией обмена, роста, физического развития детей, снижением заболеваемости населения в целом по мере роста малых техногенных радиационных нагрузок [8].
Независимо от характера первичного воздействия, угрожающего сохранению гомеостаза (психогенный стресс, токсичность среды, факторы физической, биологической или социальной природы), в реакции напряжения на чужеродные воздействия среды включается триада иммунных, нервных и эндокринных звеньев рецепции и ответа [8, 9].
Тесные взаимосвязи трех регуляторных систем (нервной, эндокринной и иммунной) включают их представительство в каждом висцеральном органе через пептид/аминергические нейроны, иммунокомпетентные клетки и апудоциты [10-17]. Этот факт позволил расширить понятие «диффузная нейроэндокринная система» и заменить его понятием «диффузная нейроиммуноэн-докринная система», рассматривая ее как единую функциональную биологическую систему [18, 19].
Сегодня можно говорить о двунаправленном регулирующем влиянии нейроэндокринной и иммунной систем. Такое взаимодействие нервной, иммунной, эндокринной систем и их взаимосвязь с нарушениями психического и соматического здоровья описано R.L. Wilder [20].
Изложенное представление о влиянии различных экологических воздействий на адаптивные системы организма с учетом концепции многоуровневой регуляции гомеостаза [9] может быть использовано для подтверждения наличия взаимодействия нервной, эндокринной и иммунной систем в реализации эффектов различных факторов риска. Следовательно, можно предположить возможность детектирования маркеров воздействия и специфических и неспецифических маркеров эффекта [21] не только для химических, но и для социальных или физических факторов [22].
Представленные динамики волнообразного адаптационного процесса охватывают сравнительно или относительно короткие периоды (до 20 лет) после начала воздействия или резкой смены среды обитания.
В связи с этим вызывает интерес изучение динами-
ки адаптационных процессов в промышленных городах, где такие периоды воздействия загрязнения атмосферного воздуха и других факторов более длительны.
Анализ наших многолетних наблюдений за динамикой риска заболеваемости детского населения ряда промышленных городов Иркутской области позволил отметить ее волнообразный характер на территории всех рассмотренных городов в период 1988-2010 гг. как результат развития и ослабления СНПС [23].
Цель работы - изучение динамики риска общей заболеваемости населения в условиях длительного проживания на территории промышленных городов Иркутской области для выявления характера проявлений волно-образности адаптационных процессов организма в ответ на их воздействие.
Для достижения поставленной цели выполнили следующие задачи:
• анализ динамики риска общей заболеваемости по обращаемости в отношении всех болезней у детей в период 1988-2011 гг. для определения периодов повышенной и пониженной сопротивляемости организма и их длительности;
• сравнительный анализ динамики риска общей заболеваемости по обращаемости в отношении всех болезней у детей, подростков и взрослых за 1994-2011 гг. для получения характеристик динамики процессов адаптации с учетом возраста населения;
• сравнительный анализ изменений уровней риска общей заболеваемости болезнями отдельных классов за 2000-2011 гг. в периоды пониженной и повышенной сопротивляемости организма неспецифическим болезням для определения механизмов их формирования и возможности определения маркеров воздействия и маркеров эффекта.
Материалы и методы
В исследовании использовали данные статистической отчетности о ежегодной распространенности заболеваний во всех возрастных группах (дети, подростки, взрослые) населения по форме 12 на 33 административных территориях Иркутской области за изучаемые периоды.
Относительные показатели заболеваемости и относительные риски во всех возрастных группах (дети, подростки, взрослые) населения всех административнх тер-ритторий определяли для следующих классов болезней: все болезни, болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм (далее - болезни крови), болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ (далее - болезни эндокринной системы), болезни нервной системы, болезни глаза, болезни уха, болезни системы кровообращения, болезни органов пищеварения, болезни кожи и подкожной клетчатки (далее - болезни кожи), болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани (далее - болезни костно-мышечной системы), болезни мочеполовой системы.
Относительные риски определяли с помощью региональных (областных) фоновых показателей заболеваемости, устанавливаемых статистическим путем по методическим рекомендациям «Определение и использование региональных фоновых показателей нарушений здоровья населения для оценки риска и экологического состояния территорий» (Ангарск, 2002) из ряда наименьших значений заболеваемости на административных территориях (город, район,) области, отобранных
с помощью метода «выскакивающих» значений. Для каждого фонового показателя определяли коэффициент вариации как критерий отклонения показателей заболеваемости на оцениваемой территории от фоновой, а, следовательно, и достоверного отклонения относительного риска этой заболеваемости от 1 (фонового риска), а также достоверности различий между изменяющимися его уровнями по предложенным нами дифференцированным критериям оценки медико-экологической ситуации по относительным рискам заболеваемости [24]. Расчет ежегодных фоновых показателей заболеваемости включал, как правило, показатели 17-27 непромышленных территорий, формирующих «фоновую» территорию с численностью населения в группе детей от 232 087 до 175 383 человек, подростков - от 85 093 до 25 206 человек, взрослых - от 763 836 до 402 489 человек.
В промышленных городах численность возрастных групп населения составляла: в городах Ангарске, Братске и Иркутске детей от 124 728 до 36 933 человек, подростков от 26 532 до 7976 человек, взрослых от 431 792 до 200 473 человек, в городах Шелехове и Усолье-Сибирском детей от 23 072 до 11 108 человек, подростков от 4845 до 1973 человек, взрослых от 77 953 до 49 346 человек.
Для классифицирования состояния неспецифической резистентности (сопротивляемости) использовали понятие СНПС, которое было предложено Н.В. лазаревым (1959). Это обусловлено тем, что данное понятие характеризует повышенную неспецифическую сопротивляемость как результат физиологической реактивности.
При оценке адаптационных процессов определяли следующие их состояния: а) наличие (или развитие) СНПС или его усиление; б) ослабление (или отсутствие) СНПС. Для этого использовали следующие приемы: наличие (или развитие) СНПС или его усиление определяли по снижению уровня относительного риска (ОР) заболеваемости контингентов и степени напряженности медико-экологической ситуации при увеличении экологической нагрузки за счет роста уровня загрязнения и (или) длительности его воздействия (по количеству лет наблюдения или возраста изучаемого контингента: дети, подростки, взрослые); ослабление (или отсутствие) СНПС определяли по увеличению уровня ОР заболеваемости детей и подростков и степени напряженности медико-экологической ситуации как при снижении экологической нагрузки за счет снижения уровня загрязнения, в том числе при росте длительности его воздействия, так и при сохранении и увеличении нагрузки за счет сохранения и роста уровня загрязнения и (или) длительности его воздействия по указанным выше обстоятельствам [23].
Для раскрытия механизмов, которые лежат в основе реактивности (резистентности), поскольку от них зависят сопротивляемость и устойчивость организма к воздействию болезнетворных агентов [25], выполняли сравнительный анализ изменений уровней риска заболеваемости болезнями отдельных классов при развитии СНПС и его ослаблении или отсутствии. Тем самым учитывали: а) «характер адаптационных перестроек в разных системах биорегуляции (прежде всего это нервная, гормональная, иммунная и другие системы) и по всем уровням гомео-статических систем (сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и т. д.); б) свойства организма» [7] (в частности, связанные с возрастом: детский, подростковый и взрослый периоды жизни).
Для выявления волнообразности и анализа тенденции развития динамики относительных рисков во вре-
мени использовали распространенный прием - сглаживание значений временного ряда годовых показателей методом расчета скользящих простых средних за 3 года.
В данном сообщении приводятся материалы исследований на территории городов с развитой промышленностью и другими источниками загрязнения атмосферного воздуха. Это города Ангарск, Братск, Иркутск, Усолье-Сибирское и Шелехов, воздушные бассейны которых загрязняются более 40-60 лет. Братск, Шелехов и Ангарск официально были признаны территориями экологического неблагополучия [26]. В последние 10-15 лет на территории некоторых городов промышленный потенциал существенно снизился, что сопровождалось уменьшением загрязнения атмосферного воздуха (Ангарск и Усолье-Сибирское), на территории других городов сохранился с сохранением и даже увеличением загрязнения воздушного бассейна (Иркутск, Братск и Шелехов). Однако загрязнение атмосферного воздуха вместе с другими неблагоприятными факторами среды обитания всех рассматриваемых городов оказывает влияние на уровень заболеваемости детей и подростков: в Ангарске и Усолье-Сибирском наблюдается синхронное снижение осредненных уровней загрязнения атмосферного воздуха и ОР заболеваемости детей и подростков, в Шелехове - одновременное снижение уровня загрязнения и нарастание риска как результат ослабления СНПС, в Иркутске - практически стабильное загрязнение и стабильные уровни риска, в Братске - рост загрязнения и стабильные уровни риска при сравнительно более высоком уровне загрязнения по отношению к другим городам как результат сохраняющегося СНПС [23].
Принимая во внимание тот факт, что по своим проявлениям болезнь адаптации носит полиморфный характер, охватывая различные системы организма (Г. Селье, цит. по [2]), особенности динамики рисков и адаптационных процессов среди населения в условиях длительного воздействия неблагоприятных факторов рассматривают прежде всего на материалах об относительном риске общей заболеваемости болезнями всех классов.
результаты и обсуждение
Динамика риска общей заболеваемости детей исследуемых промышленных городов в 1988-2011 гг., особенно при представлении с использованием сглаженных по трем годам средним значениям (рис. 1), достаточно четко демонстрирует их волнообразный характер.
Анализ динамики риска общей заболеваемости детей в период 1988-2011 гг. (см. таблицу) в свете современных представлений о реактивности и резистентности организма, рассмотренных выше особенностей развития адаптационных процессов при кратковременном и длительном воздействии факторов среды позволяет сделать следующие выводы:
• В длительном адаптационном процессе наблюдаемых контингентов формируются циклично повторяющиеся периоды условно двух видов состояний процесса адаптации:
- 4(2)-7-летний период, характеризуемый СНПС или состоянием с высокой резистентностью организма по отношению ко многим неблагоприятным факторам и сопровождающийся снижением риска заболеваемости детей;
- 6-8(10)-летний период, характеризуемый ослаблением СНПС и более низкой резистентностью организма по отношению ко многим неблагоприятным факторам, увеличением числа лиц со сниженными функциональ-
ными возможностями организма, неудовлетворительной адаптацией к условиям окружающей среды и существенным возрастанием риска.
• На всех рассмотренных территориях длительность одного цикла изменений адаптационных перестроек, включая одно (первое) СНПС, затем период его ослабления или условно неудовлетворительной адаптации до начала развития другого (второго) СНПС, составляет 11-15 лет (см. таблицу).
• Смена состояний повышенной и пониженной сопротивляемости происходит на различных уровнях реактивности контингентов детей, о чем можно судить по различному уровню динамик риска на отдельных территориях по отношению друг к другу и фону как в периоды СНПС, так и в периоды снижения сопротивляемости, что согласуется с взглядами Л.И. Гаркави и соавт. (1990).
• Смена состояний адаптационных процессов во времени может в основном совпадать на большей части территорий, но может и не совпадать за счет смещения сроков развития того или иного состояния. В то же время одно закономерно происходит - их смена.
• Направленность тенденций развития волнообразных динамик риска распространенности заболеваний
Рис. 1. Динамика риска общей заболеваемости детей всеми болезнями в 1988-2011 гг. в промышленных городах Иркутской области по обычным годовым данным (а), по сглаженным осредненным данным за 3 года (б).
Характеристика изменений состояний сопротивляемости организма детей неблагоприятным воздействиям на территории промышленных городов
Характеристика состояния сопротивляемости Длительность изменений сопротивляемости
Город показатель 1-е СНПС ослабление СНПС 2-е СНПС от начала 1-го СНПС до начала 2-го СНПС, годы от начала ослабления СНПС до окончания 2-го СНПС, годы примечание
Братск Период развития, число лет Интервал колебаний ОР 1991-1997 1998-2003 2004-2008
7 1,2-1,6 -----6----- 1,67-1,91 -----5----- 1,5-1,32 13 11
Средний ОР 1,43 1,78 1,41
Иркутск Период развития, число лет Интервал колебаний ОР 1991-1996 1997-2004 2005-2008
6 0,9-1,3 8 1,5-1,8 4 1,4-1,5 14 12
Средний ОР 1,05 1,71 1,45
Усолье-Сибирское Период развития, число лет Интервал колебаний ОР Средний ОР 1991-1997 1998-2005 2006-2009
7 12,-1,6 1,38 8 1,7-2,15 1,90 4 1,32-1,6 1,47 15 12
Шелехов Период развития, число лет Интервал колебаний ОР 1989-1993 1994-2000 2001-2005
5 1,7-1,5 7 1,56-2,7 5 1,4-1,2 12 12
Средний ОР 1,66 2,22 1,31
Ангарск Период развития, число лет Интервал колебаний ОР Средний ОР 1991-1992 1993-2002 2003-2005 В 2007-2011 гг. ОР снижен до 0,99-1,2, или в среднем до 1,14, т. е. до ~ 1,0
2 1,3-1,3 1,30 10 1,54-2,0 1,81 4 1,34-1,43 1,40 12 14
детей на рассматриваемых территориях различна: в Ангарске и Шелехове тенденция к снижению, в Братске и Усолье-Сибирском - к стабильности, в Иркутске - к слабому росту.
Это согласуется с представлениями о волнообразности адаптационного процесса и, возможно, свидетельствует о различных уровнях воздействия факторов окружающей среды, если судить по разной удаленности кривых от фонового уровня (равного единице), их амплитуде и частоте периодических процессов. В частности, известно, что «в реакцию организма на стрессорное воздействие вовлекаются не только амплитуда, но и частота периодических процессов. Организм отвечает на раздражение увеличением длительности периода жизненных ритмов, в течение которого могут наиболее эффективно осуществляться восстановительные процессы [3].
Для возможного ответа на вопрос, как протекают адаптационные процессы в других возрастных группах, мы сравнили динамику рисков у детей, взрослых в 1994-2011 гг. и подростков в 2000-2011 гг. (рис. 2).
Сравнительный анализ позволяет отметить следующее.
• Волнообразность процессов адаптации наблюдается и у подростков, и у взрослых, и по амплитуде адаптационного процесса по мере ее уменьшения возрастные группы можно расположить в следующем порядке: под-ростки^ дети ^ взрослые.
• Динамика риска заболеваемости болезнями всех
классов у детей и взрослых в большинстве городов в общем совпадает. Вместе с тем есть смещения по годам начала СНПС и его удлинения на 1-2 года и соответственно сдвиг нового снижения сопротивляемости. Исключением являются динамики риска на территории Ангарска, где у детей и подростков наблюдаются последовательно 2 СНПС (риск заболеваемости ступенчато снижается), а у взрослых отмечается четкая волнообраз-ность: СНПС переходит в состояние пониженной сопротивляемости (риск возрастает), затем вновь развивается СНПС (риск снижается), которое начинает переходить в состояние пониженной сопротивляемости (риск возрастает).
• Длительность периодов СНПС составляет у подростков 5-9 лет, у взрослых - 4-6 лет, длительность периодов ослабления СНПС у взрослых - 4-7 лет, а у подростков выделить отдельный полный период ослабления СНПС за 11 лет и длительность 1 цикла изменений адаптационных перестроек у взрослых и подростков за 11-12 лет не представилось возможным.
Все вышеизложенное указывает на волнообразные изменения риска заболеваемости и, следовательно, сопротивляемости со сменой периодов повышенной и пониженной резистентности во всех возрастных группах населения. Развитие этих периодов во времени на различных территориях и в различных возрастных группах может как совпадать, так и не совпадать.
Поскольку при формировании риска доля взрослого
Рис. 2. Сравнительная характеристика динамики риска общей заболеваемости детей, подростков и взрослых в промышленных городах в 1994-2011 гг. (по сглаженным за 3 года данным).
населения среди рассматриваемых групп доминирует, отмечаемую цикличность смены состояний адаптационных процессов следует ожидать и при анализе риска заболеваемости населения в целом.
Характер наблюдаемых динамик риска заболеваемости населения, длительно проживающего на территории промышленных городов, согласуется с известной точкой зрения, что реакции на длительное воздействие стресс-агента «всегда имеют волнообразный характер» [3].
О характере возможных механизмов и процессов, формирующих заболеваемость и особенности ее рисков на отдельных наблюдаемых территориях, судили по изменениям уровней риска заболеваемости болезнями отдельных классов в периоды развития СНПС и его ослабления и (или) отсутствия у детей и по динамике риска общей заболеваемости всеми болезнями в 2000-2011 гг. (рис. 3).
Реактивность и резистентность зависят от состояния
нервной, эндокринной, иммунной систем, системы соединительной ткани, а также от конституции организма, особенностей обмена веществ, возраста, пола, факторов внешней среды. Ведущая роль отводится взаимодействию первых трех систем [8, 9, 20, 25]. Современное представление о влиянии различных экологических воздействий на адаптивные системы организма с учетом концепции многоуровневой регуляции гомеостаза [9] может быть использовано для подтверждения наличия взаимодействия нервной, эндокринной и иммунной систем в реализации эффектов различных факторов риска
[9].
При развитии СНПС в рассматриваемом случае уровни риска заболеваемости всеми болезнями, болезнями органов дыхания и большинства других классов, как правило, снижаются (см. рис. 3). При этом в период ослабления или отсутствия СНПС наибольшее число классов болезней с повышенным уровнем риска приходится на Иркутск, Братск и Ангарск (8-9), а меньшее - на Шелехов и Усолье-Сибирское (7). В число этих классов вошли все болезни, болезни эндокринной системы, психические расстройства, болезни нервной системы, глаза, уха, системы кровообращения, органов дыхания, органов пищеварения, кожи, костно-мышечной и мочеполовой систем. При развитии СНПС повышенные уровни риска болезней этих классов, как правило, снижались. Исключением является рост риска болезней нервной системы в Братске и болезней эндокринной системы в Ангарске при СНПС, а также отсутствие изменений уровня риска заболеваемости болезнями мочеполовой системы у детей в Иркутске и Ангарске. Детальный анализ этого явления по годовым динамикам выявил несовпадение состояний повышенной и пониженной сопротивляемости для этих заболеваний по сравнению с наблюдаемыми для общей заболеваемости всеми болезнями в Братске и Ангарске.
Следовательно, учитывая классы заболеваний с повышенными уровнями риска и синхронное, как правило, их снижение при развитии СНПС, можно считать, что в процесс формирования повышенных рисков болезней большого спектра классов (7-9 из 13 классов) вовлечены, очевидно, все механизмы регуляции и прежде всего нервная, эндокринная и иммунная системы. Это согласуется с представлением о полиморфности болезни адаптации, вызываемой так называемыми обусловливающими факторами (по Г. Селье [4]), которыми в нашем случае являются химический и другие.
При переходе от состояния неудовлетворительной адаптации в СНПС риск заболеваемости болезнями отдельных классов снижается в 1,10-2,67 (4,46) раза. Риск общей заболеваемости всеми болезнями и болезнями органов дыхания снижается в 1,21-1,46 и 1,17-1,27 (1,64 при усилении СНПС в Ангарске) раза.
Состояние любой структурно-функциональной системы, участвующей в процессе адаптации к действию химического и других факторов, необходимо рассматривать одновременно как индикатор вредного действия и как показатель адаптивности организма. При этом за вредное действие следует принимать только те изменения показателей, которые указывают на снижение адаптационных возможностей организма [27]. Чередование состояний пониженной и повышенной сопротивляемости при сохранении риска заболеваемости, превышающего фоновый уровень, в рассматриваемые периоды наблюдения, на наш взгляд, является показателем снижения адаптационных возможностей популяции и вредного действия
5-1
Иркутск
о о.
>5
л
ш
I-
и
0
1 I-
О
3-
2-
1-
1 1213141516 "71819 'ю'11 ЧгЧз'
Заболевания I Без СНПС, кратность за 2000-2004 гг.
3 СНПС, кратность за 2005-2008 гг.
5-1
Шелехов
5 4-
О.
>5
2 3-
ш
I-
и
0
1 I-
О
2-
1-
1 'г'з^'б'б'т'в'э 'ю'11 ЧгЧз'
Заболевания Без СНПС, кратность за 2000-2005 гг. СНПС, кратность за 2006-2009 гг.
5-1
5 45 О.
з 3-
X
л
^
а)
I-5
О О
2-
1-
Братск
.. I ^ „ I I „ _
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Заболевания | Без СНПС, кратность за 2000-2003 гг. I СНПС, кратность за 2004-2008 гг.
5-1
5 45 О. >5
3 3
X
л ^
а)
I-5
О О
2-
1-
Усолье-Сибирское
.. I ^ „ I I „ „
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Заболевания Без СНПС, кратность за 2000-2005 гг. СНПС, кратность за 2006-2009 гг.
0
О.
>5 Л X
л
1 £ О
о
6 —I
5-
4-
3-
2-
Ангарск
О 1-
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Заболевания Ц Без СНПС, кратность за 2000-2002 гг. □ 1-е СНПС, кратность за 2003-2006 гг. й 2-е СНПС, кратность за 2007-2011 гг.
Рис. 3. Риск заболеваемости детей в промышленных городах при СНПС и без СНПС.
1 - все болезни; 2 - болезни крови, 3 - болезни эндокринной системы; 4 - психические расстройства; 5 - болезни нервной системы; 6 - болезни глаз; 7 - болезни уха; 8 -болезни системы кровообращения; 9 - болезни органов дыхания; 10 - болезни органов пищеварения; 11 - болезни кожи; 12 - болезни костно-мышечной системы; 13 - болезни мочеполовой системы.
загрязнения атмосферного воздуха и других неблагоприятных факторов в изучаемых промышленных городах.
Полученные данные позволяют дополнить представление о динамике адаптационного процесса в онтогенезе по данным о взрослом населении, проживающем в городах с промышленно-энергетическими комплексами более 18 лет и подвергающемся длительному хроническому воздействию химических загрязнителей атмосферного воздуха и других неблагоприятных факторов окружающей среды.
Если принять как правомерное утверждение С.И. Степановой, что «очевидно, ближайший ответ на острое и хроническое воздействие должен быть стереотипным, потому что эффект первой встречи с раздражителем не зависит от того, будет ли его действие кратковременным или длительным» [3], то в самом начале хронического воздействия загрязнения атмосферного воздуха промышленных городов адаптационный процесс можно представить в виде типовой реакции на смену состава среды, например у мигрантов [7] и населе-
ния радиоактивных территорий с мощным техногенным химическим фоном среды [8]. Это означает, что после начала воздействия загрязнения атмосферного воздуха в промышленных городах через полгода должен наблюдаться резкий подъем (всплеск) риска заболеваемости населения (снижение неспецифической сопротивляемости), затем следует 2-3-летний период снижения риска заболеваемости (существенное повышение сопротивляемости выше исходной), сменяемый третьим периодом стабилизации, или адаптированности, продолжающимся 10-15 лет и характеризуемым новым уровнем риска заболеваемости или на уровне, или выше либо ниже уровня исходного до начала воздействия или фонового риска (соответственно новый уровень сопротивляемости). Какой уровень сопротивляемости формировался на изучаемых территориях в этот период, сегодня не известно. В последние 13 лет риск заболеваемости на территории городов среди лиц всех возрастов, как правило, превышает фоновый, а сопротивляемость населения соответственно ниже фонового уровня.
В последующие годы после первых 20 лет, согласно нашим данным, в условиях длительного воздействия химического и других факторов умеренной и средней силы последуют повторяющиеся 11-15-летние циклы, в которых период определенной (относительной) дестабилизации физиологических функций с пониженной сопротивляемостью и повышенным или высоким риском заболеваемости будет сменяться периодом СНПС и снижением уровня риска заболеваемости.
Выводы. 1.В условиях длительного воздействия загрязнения атмосферного воздуха и других неблагоприятных факторов промышленных городов во всех возрастных группах населения происходят длительные циклические изменения адаптационных процессов в организме, сопровождающиеся сменой СНПС состояниями сниженных функциональных возможностей организма или определенной (относительной) дестабилизации физиологических функций с пониженной сопротивляемостью условиям окружающей среды и, наоборот, в течение 11-15 лет.
2. Полученные данные позволяют дополнить представление о динамике адаптационного процесса в онтогенезе. После первой встречи с неблагоприятными факторами среды и перехода процесса в третий период - стабилизации или адаптированности через 10-15 лет в условиях продолжающегося длительного воздействия химического и других факторов умеренной и средней силы последуют повторяющиеся 11-15-летние циклы изменений, в которых период определенной (относительной) дестабилизации физиологических функций с пониженной сопротивляемостью будет сменяться периодом СНПС.
3. Волнообразные изменения динамики ОР общей заболеваемости, особенно не достигающие в период СНПС уровней фонового риска, являются индикатором неблагоприятного воздействия загрязнения и других факторов окружающей среды конкретной изучаемой территории на здоровье населения и снижения адаптационных возможностей популяции.
4. Волнообразные изменения динамики ОР общей заболеваемости следует учитывать при принятии управленческих решений на основе данных социально-гигиенического мониторинга и использовании информации о заболеваемости населения при обосновании размеров санитарно-защитных зон предприятий с оценкой риска здоровью населения.
Статья выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках базовой
части.
Литер атура
1. Стратегия развития медицинской науки в Российской Федерации на период до 2025 года (утв. распоряжением Правительства РФ от 28 декабря 2012 г. № 2580-р). 2.1 Научная платформа «Профилактическая среда» 39-54: Available at: http://www.garant.ru/productsipo/prime/doc/70192396/#ixzz2tT DAL6ibhttp//www.imbb.soramn.ru/files/0/images/files/stratpdf.
2. Общий курс экологии человека. ч. 1. Available at: http://www. libma.ru/nauchnaja_literatura_prochee/yekologija_cheloveka/ p2.php
3. Степанова С.И. Биоритмологические аспекты проблемы адаптации. М.: Наука; 1986.
4. Селье Г. Стресс без дистресса: пер. с англ. М.: Прогресс; 1982.
5. Прусаков В.М., Прусакова А.В., Моторова Н.И. Оценка состояния адаптации школьников в условиях йоддефицита и загрязнения атмосферного воздуха. Гигиена и санитария. 2004; 6: 16-21.
6. Гаркави Л.И., Квакина Е.Б., Уколова Н.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. Ростов н/Д; 1990.
7. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск: Наука; 1980.
8. Пивоваров Ю.П., Михалев В.П. Радиационная экология: учебное пособие. М.: Академия; 2004.
9. Черешнев В.А. Экология, иммунитет, здоровье (по материалам лекции, прочитанной на конференции Соросовских учителей Свердловской области 3-4 ноября 1999 года). Известия Уральского государственного университета. 2000; 16. Avaible at: http//www. sevin.ru/fundecology/humanecology/Chereshnev. html (дата обращения 09.09.2013).
10. Blalock J.E., ed. Neuroimmunoendocrinology. Chemical immunology. 3rd ed. Basel: Karger; 1997.
11. Kvetnoy I., Popuichiev V., Mikhina L. et al. Gut neuroendocrine cells: relationship to the proliferative activity and apoptosis of mucous epitheliocytes in aging. Neuroendocrinol. Lett. 2001; 22 (5): 337-41.
12. Kvetnoy I.M., Ingel I.E., Kvetnaia T.V. et al. Gastrointestinal melatonin: cellular identification and biological role. Neuroendocrinol. Lett. 2002; 23 (2): 121-32.
13. Salzet M., Tasiemski A. Involvement of pro-enkephalinderived peptides in immunity. Dev. Comparative Immunol. 2001; 25 (3): 177-85.
14. Пальцев М.А., ред. Введение в молекулярную медицину. М.: Медицина; 2004.
15. Кветной И.М., Ярилин А.А., Полякова В.О. Нейроиммуно-эндокринология тимуса. СПб: Деан 2005.
16. Кветной И.М., Райхлин Н.Т., Южаков В.В., Ингель И.Э. Экс-трапинеальный мелатонин: место и роль в нейроэндокрин-ной регуляции гомеостаза. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1999; 127 (4): 364-70.
17. Polak J.M., Bloom S.R. Immunocytochemistry of the diffuse neuroendocrine system. In: Polak J.M., Van Noorden S., eds. Im-munocytochemistry: modern methods and applications. Bristol: John Wristht & Sons; 1986: 328-48.
18. Kvetnoy I.M., Polyakova V.O., Trofimov A.V. et al. Hormonal function and proliferative activity of thymic cells in humans: im-munocytochemical correlations. Neuroendocrinol.. Lett. 2003; 24( 3-4): 263-8.
19. Пальцев М.А., Кветной И.М., Полякова В.О., Кветная Т.В., Трофимов А.В. Нейроиммуноэндокринные механизмы. Успехи геронтологии. 2009; 22 (1): 24-36.
20. Wilder R.L. Neuroendocrine-immune system interactions and autoimmunity. Annu. Rev. lmmunol. 1995; 13: 307-38.
21. Онищенко Г.Г., Зайцева Н.В., Землянова М.А. Гигиеническая
индикация последствий для здоровья при внешнесредовой экспозиции химических элементов. Пермь: Книжный формат; 2011.
22. Ланин Д.В. Анализ корегуляции иммунной и нейроэндо-кринной систем в условиях воздействия факторов риска. Анализ риска здоровью. 2013; 1: 73-81.
23. Прусаков В.М., Прусакова А.В., Зайкова З.А. Динамика риска заболеваемости населения в промышленных городах Иркутской области. Гигиена и санитария. 2013; 5: 63-9.
24. Прусаков В.М., Прусакова А.В. Критерии оценки медико-экологической ситуации на основе метода сигмальных отклонений. Гигиена и санитария. 2013; 1: 72-6.
25. Гольдберг Е.Д. Патофизиология Новицкого. т. 1. 2009; гл. 6. Реактивность и резистентность организма, их роль в патологии. Available at: http://vmede.org/sait/?page=12&id=Patofiziol ogija_novickij_goldberg&menu=Patofiziologija_novickii_gold-berg).
26. Ревич Б.А. «Горячие точки» химического загрязнения окружающей среды и здоровье населения России. Захаров В.М., ред. М.: Акрополь, Общественная палата РФ; 2007.
27. Сидорин Г.М., Луковникова Л.В., Фролова А.Д. Адаптация как основа защиты организма от вредного действия химических веществ. Российский химический журнал. 2004; 48 (2): 44-50.
References
1. The strategy of development of medical science in the Russian Federation for the period up to 2025 (approved by the RF Government Decree of 28 December 2012 № 2580-p). 2.1 The scientific platform «Preventive Environment» 39-54. Available at: http://www. garant.ru/productsipo/prime/doc/70192396/#ixzz 2tTDAL6ibhttp//www.imbb.soramn.ru/files/0/images/files/strat. pdf (in Russian)
2. The general course of human ecology. Part 1. Available at: http://www.libma.ru/nauchnaja_literatura_prochee/yekologija_ cheloveka/p2.php (in Russian)
3. Stepanova S.I. Biorhythmological aspects of adaptation. [Bioritmologicheskie aspekty problemy adaptatsii]. Moscow: Nauka, 1986. (in Russian)
4. Selye H. Stress without distress [Stress bez distressa]. Moscow: Progress; 1982. (in Russian)
5. Prusakov V.M., Prusakov A.V., Motorova N.I. Assessment of adaptation of pupils in terms of iodine deficiency and air pollution. Gigiena i sanitariya. 2004; 6: 16-21. (in Russian)
6. Garkavi L.I., Kvakina E.B., Ukolova N.A. Adaptive response and resistance. [Adaptatsionnye reaktsii i rezistentnost' organizma]. Rostov na Donu; 1990. (in Russian)
7. Kaznacheyev V.P. Modern aspects of adaptation. [Sovremennye aspekty adaptatsii]. Novosibirsk: Nauka; 1980. (in Russian)
8. Pivovarov Yu.P., Mikhalev VP. Radiation Ecology. [Radiatsionnaya ekologiya]. Textbook. Moscow: Academiya; 2004. (in Russian)
9. Chereshnev V.A. Ecology, immunity, health (based on a lecture given at the conference Soros teachers of Sverdlovsk region 3-4 November 1999). Proceedings of the Ural State University. 2000. 16. Available at: http://www.sevin.ru/fundecology/humanecol-ogy/Chereshnev.html (date accessed 09.09.2013) (in Russian)
10. Blalock J.E., ed. Neuroimmunoendocrinology. Chemical immunology. 3rd ed. Basel: Karger; 1997.
11. Kvetnoy I., Popuichiev V., Mikhina L. et al. Gut neuroendocrine cells: relationship to the proliferative activity and apoptosis of
mucous epitheliocytes in aging. Neuroendocrinal. Lett. 2001; 22 (5): 337-41.
12. Kvetnoy I.M., Ingel I.E., Kvetnaia T.V. et al. Gastrointestinal melatonin: cellular identification and biological role. Neuroen-docrinol. Lett. 2002; 23 (2): 121-32.
13. Salzet M., Tasiemski A. Involvement of pro-enkephalinderived peptides in immunity. Dev. Comparative Immunol. 2001; 25 (3): 177-85.
14. Pal'tsev M.A., ed. Introduction to molecular medicine. [Vvedenie v molekulyarnuyu meditsinu]. M.: Meditsina; 2004. (in Russian)
15. Kvetnoy I.M., Yarilin A.A., Polyakovа V.O. Neuroimmunoendo-crinologyof thymus. [Neyroimmunoendokrinologiya timusa]. St. Petersburg: Dean, 2005.
16. Kvetnoy I.M., Raykhlin N.T., Yuzhakov V.V., Ingel I.E. Extrapineal melatonin: a place and a role in the neuroendocrine regulation of homeostasis. Bulleten' eksperimental'noy biologii i meditsiny. 1999; 127 (4): 364-70. (in Russian)
17. Polak J.M., Bloom S.R. Immunocytochemistry of the diffuse neuroendocrine system. In: Polak J.M., Van Noorden S., eds. Immunocytochemistry: modern methods and applications. Bristol: John Wristht & Sons; 1986: 328-48.
18. Kvetnoy I.M., Polyakova V.O., Trofimov A.V. et al. Hormonal function and proliferative activity of thymic cells in humans: immunocytochemical correlations. Neuroendocrinol.. Lett. 2003; 24( 3-4): 263-8.
19. Pal'tsev M.A., Kvetnoy I.M., Polyakova V.O., Kvetnaya T.V., Trofimov A.V. Neuroimmuneendocrine mechanisms. Uspekhi gerontologii. 2009; 22 (1): 24-36.
20. Wilder R.L. Neuroendocrine-immune system interactions and autoimmunity. Annu. Rev. lmmunol. 1995; 13: 307-38.
21. Onishchenko G.G., Zaitseva N.V., Zemlyanova M.A. Hygienic indication of health effects at exposure by environmental chemicals. [Gigienicheskaya indikatsiya posledstviy dlya zdorov'ya pri vneshnesredovoy ekspozitsii khimicheskikh elementov]. Perm: Knizhnyy format; 2011. (in Russian)
22. Lanin D.V. Analysis of the coregulation of the immune and neuroendocrine systems in terms of exposure to risk factors. Analiz riska zdorov'yu. 2013; 1: 73-81. (in Russian)
23. Prusakov V.M., Prusakova A.V. Zaykova Z.A. Dynamics of morbidity risk in the industrial cities of Irkutsk region. Gigiena i sanitariya. 2013, 5: 63-9. (in Russian)
24. Prusakov V.M., Prusakovа A.V. Criteria for assessing the environmental health situation on the basis of sigmalnyh deviations. Gigiena i sanitariya. 2013; 1: 72-6. (in Russian)
25. Goldberg E.D. Pathophysiology of Nowicki. vol. 1. 2009: ch. 6 Reactivity and resistance of the body and their role in disease. Available at: http//vmede.org/sait /?page=12&id=Patofiziologija_ novickij_goldberg&menu=Patofiziologija_novickij_goldberg) (in Russian)
26. Revich B.A. "Hot spots" of chemical environmental pollution and the population health of the Russian. [Goryachie tochki» kh-imicheskogo zagryazneniya okruzhayushchey sredy i zdorov'e naseleniya Rossii]. Zakharov V.M. Moscow: Akropol'; 2007. (in Russian)
27. Sidorin G.M., Lukovnikova L.V., Frolova A.D. Adaptation as a basis for protecting the body from the harmful effects of chemicals. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal. 2004; 48 (2): 44-50. (in Russian
Поступила 16.02.14 Received 16.02.14
