Научная статья на тему 'Метод корреляционных плеяд в определении структуры зависимости заболеваемости выделительной системы с факторами окружающей среды'

Метод корреляционных плеяд в определении структуры зависимости заболеваемости выделительной системы с факторами окружающей среды Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

CC BY
565
82
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
MODELLING / HEALTH / ECOLOGY

Аннотация научной статьи по наукам о здоровье, автор научной работы — Веремчук Л. В., Вязова А. В.

In the work there was used and modified method of correlation pleiades by P. V. Terentiev to establish a structure of environment factors influence on respiratory apparatus and urinary organs' sickness rate in Primorskiy kray. Here is suggested the method of amount reduction of affecting environment factors in fixing cause-effect tendency of combined pathology formation. Regional hygiene and sanitary problems of formation of bronchopulmonary and urinary systems illnesses combination in Primorskiy kray are displayed.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Method of Correlation Pleiades in Estimation of the Structure of Relation of sickness of the excretory System Rates with environmental Factors

In the work there was used and modified method of correlation pleiades by P. V. Terentiev to establish a structure of environment factors influence on respiratory apparatus and urinary organs' sickness rate in Primorskiy kray. Here is suggested the method of amount reduction of affecting environment factors in fixing cause-effect tendency of combined pathology formation. Regional hygiene and sanitary problems of formation of bronchopulmonary and urinary systems illnesses combination in Primorskiy kray are displayed.

Текст научной работы на тему «Метод корреляционных плеяд в определении структуры зависимости заболеваемости выделительной системы с факторами окружающей среды»

Статья

11. Личко А.Е., Битенский B.C. Подростковая наркология.-Л.: Медицина, 1991.- 302 с.

12. Малыгин В.Л. и др. Психологические особенности личности с высоким риском обращения к психоактивным веществам: новые подходы к диагностике / Мат-лы Всерос. конф. «Профилактика злоупотребления психоактивными веществами несовершеннолетними и молодежью».- М., 2003.

13. Малыгин В.Л. и др. Структурно-динамический подход к диагностике аддиктивного поведения / 1-я научно-практ. конф. психиатров и наркологов.- Ростов на Дону, 2004.

14. Махтумова М.Х. и др.// Здравоохранение Туркменистана.- 1992.- №5.- С. 20-24.

15. Менделевич В.Д. Клиническая и медицинская психология.- М.: МЕДпресс-информ, 2002.

16. Петрищев A.M., Мостовой СМ. К вопросу о социальнопсихологических факторах формирования наркомании: Алкоголизм и неалкогольные токсикомании / Тр. института.-Т. CLXXV1II, Вып. 5.- М., 1981.- С. 50-53.

17. Попов Ю.В. Концепция саморазрушающего поведения как проявления дисфункционального состояния личности. // Обозр. психиатр. и мед. психол., 1994.- N1 - с. 6-13

18. Пятницкая И.Н. Наркомании.- М., 1999.- С.541.

19. Рохлина М.Л., Воронин К.Э. // Профилактика рецидивов при алкоголизме и наркоманиях: Сб. науч. тр.- СПб, 1991.- С.46.

20. Сирота Н.А. // Актуальные вопр. Наркол.: Тез. респ. со-вещ. наркологов 24-25 апреля.- Ашхабад, 1989.- С. 45-46.

21. Сирота Н.А., Ялтонский В.М. //Вопросы наркологии.-1996.- № 4.- С. 59-67.

22. Смулевич А.Б. Неалкогольные токсикомании / В кн.: Рук-во по психиатрии /под. ред. А.В. Снежневского).- М.: Медицина, 1983.- С. 328-341.

23. Стрельчук И.В. Клиника и лечение наркомании.- М.: Медгиз, 1956.- 346 с.

24. Трайнина Е. Г. Особенности аутоагрессивных проявлений и аффективных расстройств при некоторых формах полинаркоманий: Автореф. дис...канд. мед. наук.- М. , 1984.- 18 с.

25. Худяков А.В. Клинико-социальный анализ формирования и профилактика зависимости от психоактивных веществ у несовершеннолетних: Автореф. дис... д. м. наук.- М., 2003.- 37 с.

26. Эйдмиллер Э.Г., Юстицкис В. Психология и психотерапия семьи.- СПб, 1999.- 656 с.

27. Erikson E.H. Adulthood.- New York: Norton, 1978.

28. Hermalin .TaredA. et at. // Drug and Alcohol Dependence.-1990.- Vol. 26.- P. 117-125.

29. KaufmanE. // Int. I. Addict.- 1985.- №6-7.- P. 897-916.

30. Stoker A., Swadi H. // Drag and Alcohol Dependence.-1990.- Vol. 25.- P. 293-297.

ADDICTIVE BIHAVIOUR: DEFINITION, MODELS, RISK FACTORS V.L. MALYGIN, O.YU. KALINICHENKO Summary

A general risk of the addictive behavior is calculated on dynamic relation of all factors of personellity characteristics and social factors by means of the mathematical model developed by the authors. Key words: addictive behavior, mathematical model

УДК 57.082.14:314.4:574(571.63)

МЕТОД КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ПЛЕЯД В ОПРЕДЕЛЕНИИ СТРУКТУРЫ ЗАВИСИМОСТИ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С ФАКТОРАМИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Л. В. ВЕРЕМЧУК, А. В. ВЯЗОВА

Влияние окружающей среды на формирование болезней органов дыхания (БОД) и мочевыделительной системы (МВС) доказано многими научными исследованиями [2-3, 5-8]. Одним из важных направлений в медико-экологических исследованиях является установление зависимости влияния окружающей среды на сочетанную патологию выделительной системы (БОД и МВС).

Главной проблемой в подобных исследованиях можно назвать необходимость учета дифференцированного и интегрального воздействия экзогенных факторов разной силы, интенсивности и природы. Поэтому установление структуры воздействия факторов среды на БОД и МВС поможет выявить приоритеты экзогенного влияния на сочетанную патологию.

Определение структуры зависимости проводится методами многомерного анализа (множественная корреляция, факторный, компонентный анализ и др.), которые входят в пакет прикладных программ (8ТАТ18Т1СА-6). При высокой технологичности этих программ они не достаточно эффективны в анализе слабых связей. Во взаимоотношениях человека с окружающей средой преобладают слабые корреляционные зависимости, поэтому малые связи указывают на косвенное воздействие среды на человека [1, 4-6]. Нами использован метод учета разных по силе зависимостей, применяемый в популяционной биологии - метод корреляционных плеяд П.В. Терентьева [8-10]. Алгоритм П. В. Терентьева осуществляет выделение сильно связанных групп признаков (корреляционных плеяд) и сводится к построению срезов в корреляционной матрице с заданным пороговым значением коэффициента корреляции Го, который формирует «сгустки» взаимосвязей, принимаемые в качестве плеяд. Наглядной стороной метода является графическая интерпретация корреляционных плеяд, позволяющая проследить структуру, направленность и силу зависимости между признаками. В итоге плеяда представляет графическую структуру, состоящую из т вершин (показателей), соединенных между собой (т-7) ребрами так, что каждая вершина соединена хотя бы с одной другой. Задавшись пороговым значением >Го , можно полный граф максимального корреляционного пути разбить на подграфы плеяд другого порядка с сопряженностью <Го . Для адекватности выбора сопряженности входящих предикторов выбран коэффициент корреляции Пирсона.

В качестве базы данных в работе использованы статистические данные (форма 12-годовая) по заболеваемости БОД и МВС для детей, подростков и взрослых Приморского края за период 1991-2003 гг. Также были взяты данные по 31 территориальным объектам и 205 показателям состояния окружающей среды (рельеф, растительность, гидросфера, климат, общее экологическое состояние окружающей среды, социально-экономические факторы, загрязнение воздушного бассейна, загрязнение сточных вод, качественное состояние подземных питьевых вод, состояние водоснабжения населенных пунктов, загрязнение почв). Показатели загрязнения воздуха, воды и почв были взяты в статистических материалах Приморского Гидрометеорологического института и Государственного комитета по охране окружающей среды Приморского края за 1991-2003 гг.

Совместная матрица факторов окружающей среды и заболеваемости (размером 205x498) была сгруппирована в шесть блоков (общая среда - 49 показателей, качество подземных питьевых вод - 58, загрязнение сточных вод - 41, санитарнохимическое и микробиологическое качество питьевых вод - 18, загрязнение воздуха - 15, загрязнение почвы - 34 показателя). Группировка показала количественное различие показателей в каждом выделенном блоке (от 15 до 58 показателей), что является нежелательным, так как такой разброс числа показателей затрудняет сопоставление результатов. Было проведено сокращение числа входящих переменных с уравниванием их количества в блоках. Редукция велась этапами: выделение переменных, прошедших тест на нормальность распределения Гаусса; выделение парных коэффициентов корреляции Пирсона, имеющих уровень значимости Р<0,05; выделение наиболее сильных блочных связей расчетом канонической зависимости между блоками факторов; выделение факторов (внутри сильных блоков) с наибольшими каноническими весами. В результате получили блоки с относительно равным количеством факторов (естественная природная среда - 15 переменных, загрязнение воздуха - 15, загрязнение сточных вод - 18, качество подземных питьевых вод - 20, санитарно-химическое и микробиологическое качество потребляемой воды - 18 и загрязнение почв - 21 переменных), что позволило провести канонический анализ (в программе 8ТАТ18Т1СА-6). Канонический анализ выявил слабую зависимость заболеваемости по обеим патологиям с блоками (естественная природная среда и загрязнение почв), поэтому они исключены из обследования (табл. 1). Но делать вывод, что естественная природная среда не влияет на формирование БОД и МВС неправомерно, т.к.

Л. В. Веремчук, А. В. Вязова

воздействие загрязнения воды и воздуха на заболеваемость оказалось значительно сильнее.

Таблица

Каноническая зависимость заболеваемости органов дыхания и мочевыделительной системы от факторов окружающей среды в Приморском крае

Блоки факторов Заболеваемость БОД (все группы населения) Заболеваемость МВС (все группы населения)

Ранг воздей-я Я Х2 Р Ранг воздей-я Я %2 Р

Загрязнение воздуха 1 0,63 237,4 <0,01 - - — -

Загрязнение сточных вод 3 0,36 87,1 <0,05 1 0,56 183,5 <0,01

Санитарно-химический и микробиологический состав потребляемой воды - - - - 3 0,2 22,7 0,03

Качество подземных питьевых вод 2 0,34 102,3 <0,01 2 0,45 116,7 <0,01

Анализ табл. показал: заболеваемость БОД больше (ранг 1) зависит от загрязнения воздуха (Я=0,63; х=237,4 и Р<0,01). Воздействие других блоков факторов является косвенным (слабая связь - К<0,36); заболеваемость МВС зависит от загрязнения сточных вод (Я = 0,56; ранг 1), от качества подземных вод (Я=0,45; ранг 2). Это косвенное влияние объясняет мнение авторов [10], что загрязненная воздушная среда негативно влияет не только на бронхолегочную систему, но и на почки. Поэтому пораженные токсичными воздушными веществами почки более чувствительны к дополнительным негативным нагрузкам от некачественной воды. Используя канонические веса каждого входящего в блок фактора, провели сортировку оставшихся после редукции 65 факторов по величине индивидуального веса. Чем больше вес, тем больше вклад соответствующей переменной в каноническую зависимость. Наибольшие веса получили 24 показателя с уровнем значимости Р<0,05.

В итоге получили базу данных и выявили зависимость заболеваемости БОД и МВС от факторов окружающей среды. В итоге матрица приобрела размер 498x24, позволивший применить метод корреляционных плеяд П. В.Терентьева [9-10] который эффективен при определении структуры и механизма прямых и косвенных, межсистемных и межфакторных зависимостей среды с заболеваемостью БОД и МВС по возрастным группам населения края и нахождении единых факторов или групп факторов воздействия окружающей среды на эти заболевания. В результате БОД и МВС образовали две плеяды с «головными» межсистемными зависимостями, указывающими на связь заболеваемости с показателями окружающей среды (рис.). Межсис-темные связи (человек - среда) слабо коррелированы [6-9], пороговым значением для «головных» зависимостей был принят коэффициент Го>0,3, который сформировал последовательность подграфов, принимаемых в качестве «плеяд». Для межфактор-ных зависимостей внутри зависимости между признаками среды принимался порог Го>0,5, т.к. внутри системы признаки более детерминированы между собой.

Для оценки силы и степени взаимодействия плеяд использованы их характеристики: О — мощность плеяды (число признаков - членов плеяды); О/к - относительная мощность плеяды (к -общее число признаков); В - крепость плеяды (средняя арифметическая абсолютных величин внутриплеядных коэффициентов корреляции) [11-12]. Кроме этих характеристик плеяды был разработан показатель полноты связей «П». Полнота связи указывает на уровень детерминированности факторов между собой между собой: „ , где £ - число фактических взаи-

П = —-------X 100

£ (О - О!)

мосвязей, вошедших в плеяду; в знаменателе - максимальное число взаимосвязей при определенном количестве признаков (О), вошедших в плеяду; ! - факториал; 2- знак суммы.

В результате первая плеяда имела мощность О=9; относительную мощность О/к=о,38 (к - общее число 24 исследуемых признаков); крепость плеяды В=о,89; полноту взаимосвязей П=88 % (максимальное количество показателей £ (О-О!)=36 и фактическое - £=32); уровень значимости Р<о,о5. Вторая плеяда:

О=6; О/к=о,25; В=о,69; П=47 % (максимальное количество показателей £ (О-О!) = 15 и фактическое - £=7);Р<о.о5 (рис.1). Первая плеяда, в которую вошли показатели загрязнения сточных вод (С 11, С 12, С

13, С 15, С 16, С 21, С 23) и загрязнения воздуха (А 1, А 4) явилась наиболее мощной (рис. 1). Вторая плеяда (П 25, П

28, П 29, П 36 - показатели качества подземных питьевых вод; А 11 - показатель загрязнения воздуха £О2 ; В 5 -показатель санитарно-химического

состояния питьевой воды в разводной водопроводной сети) слабее первой по крепости (В=о,69), относительной

мощности (о,25) и полноте взаимосвязей (П=47 %).Первая плеяда (загрязнение сточных вод и воздуха) обладает наибольшей мощностью в формировании всей структуры воздействия окружающей среды на заболеваемость БОД и МВС.

Обе плеяды связаны между собой (г=о,63), что указывает на мощное влияние загрязнения сточных вод на качество подземных вод в Приморском крае. Сильная (Го>о, 5) цепь межсистем-ных (МВС - дети, МВС - взрослые) с межфакторными связями (В 1, В 3, В 5, В 6) формирует многоуровневую структуру взаимоотношений заболеваемости МВС со средой: 1-й уровень -заболеваемость МВС у детей и взрослых непосредственно зависит от качества потребляемых питьевых вод; 2-й уровень - качество потребляемой питьевой воды формируется в крае качеством подземных вод; 3-й уровень - качество подземных вод находится под влиянием загрязнения сточных вод и воздуха. В итоге влияние загрязнения сточных вод в крае на заболеваемость МВС является косвенным (3-й уровень), но сточные воды определяют качество подземных вод, а затем - потребляемой воды.

Структура зависимости заболеваемости БОД от факторов среды также многоуровневая, верхний уровень связан с наличием сильных (го > о,6) межсистемных «головных» связей с показателем А 11 (содержание £О2 в воздухе). А 11 - составляющая второй слабой плеяды (В = о,69; П = 47 %), поэтому предположим косвенную зависимость от качества подземных вод. В результате БОД в крае формируются под влиянием: загрязнения воздуха £О2 (сернистый газ); косвенного влияния качества потребляемой питьевой воды. Анализ структуры воздействия факторов среды на заболеваемость органов дыхания и мочевыделительной системы по группам населения показал не только сложность структуры воздействия, но и сочетанность влияния одних и тех же факторов среды на разные нозологии и группы населения. Явная (го >

о,2) и значимая (Р < о,о5) межсистемная зависимость с одними и теми же факторами и плеядами существует у детей с заболеваниями МВС и БОД (Я = о,27). Это позволяет делать вывод о том, что дети под влиянием загрязнения воды и воздуха входят в группу риска формирования сочетанной патологии. Сочетанная патология у взрослых под влиянием среды мало вероятна, так как наличие общих зависимостей лишь косвенное (коэффициент корреляции Пирсона Го < о,2 и не значимый - Р > о,о5). Аналогичная картина складывается и у подростков. Поэтому появление сочетанной патологии МВС и БОД у взрослых и подростков возможно происходит по другим причинам (генетические, физиологические, социальные и т.д.).

Для определения структуры зависимости заболеваемости БОД и МВС от факторов окружающей среды наглядным является метод «корреляционных плеяд Терентьева», который выявил многоуровенную структуру действия этих факторов на заболеваемость БОД и МВС и причинно-следственные зависимости, вызывающие ее появление у населения Приморского края.

В Приморском крае ухудшение санитарно-химического состояния потребляемой воды (водозаборные водохранилища 1 категории, колодезная, водопроводная сеть) идет под влиянием снижения качества подземных вод, которое зависит от уровня загрязнения поверхностных вод промышленными и бытовыми стоками; заболеваемость МВС у детей и взрослых напрямую (г>0.4) зависит от качества питьевой воды в водопроводных сетях

Статья

и колодцах, и косвенно (г=0,2-0,39) - от колебания содержания в сточных водах нефтепродуктов, хлоридов и Бе, рост БПК5, фосфора, азота, а также наличия 802 в воздухе от автотранспорта.

0.68

Рис. 1. Корреляционно-плеядная зависимость заболеваемости бронхолегочной патологии (БОД) и мочевыделительной системы (МВС) от факторов окружающей среды Условные обозначения: загрязнение сточных вод (С 11 - БПК-5; С 12 -нефтепродукты; С 13 - взвешенные вещества; С 15 - хлориды; С 16 - азот; С 21 - фосфор; С 23 - железо; С 41 - общий показатель загрязнения сточных вод); загрязнение воздуха (А1 - общий техногенный выброс в воздух; А 4 - 802 от автотранспорта; А 11 - 802 общий); подземные питьевые воды (П 20 - 8О4; П 25 - pH; П 28 - сухой остаток; П 29 -минерализация; П 30 - СО2; П 36 - запах); качество потребляемой питьевой воды (В 1 - санитарно-химический состав скважин и колодцев; В 3 - санитарно-химический состав централизованного водоснабжения; В 5 - санитарно-химический состав разводной водопроводной сети; В 6 -санитарно-химический состав водоемов 1 категории) Корреляционная « головная» связь г>о,4

Межсистемная связь заболеваемости МВС с «головными» факторами г =.о.2-о.39

Межсистемная связь заболеваемости БОД с «головными» факторами г =.о.2-о.39

Межфакторная связь окружающей среды г0>о,5 Межплеядные связи Сочетанность заболеваемости БОД и МВС г =.о,2-о,39 Показатели, вошедшие в плеяду Показатели, не вошедшие в плеяду

У подростков заболеваемость МВС не коррелирует с качеством питьевой воды; заболеваемость БОД у детей и взрослых формируется под влиянием содержания 802 в воздухе в сочетании с плохим качеством питьевых вод Приморского края; заболеваемость БОД у подростков в меньшей степени зависит от факторов среды (г<0.2); риск формирования и одновременного развития заболеваний МВС и БОД под влиянием среды проявляется только у детей Приморского края. Эти результаты помогут в формировании региональных программ оздоровления и создания здоровой среды обитания населения Приморского края.

Литература

1. Веремчук Л.В. Математические методы в медицинских и медико-экологических исследованиях: Труды института медицинской климатологии и восстановительного лечения / Под ред. Е.М. Иванова.- Владивосток: Дальнаука, 2003.- С. 98-110.

2. Вредные вещества в промышленности: Справочник. Том

III. Неорганические и элементоорганические соединения / Под ред. Н.В. Лазарева, И.Д. Гадаскиной.- Л.: Химия, 1977.- 608 с.

3. Государственный доклад О санитарно эпидемиологической обстановке в Приморском крае в 2001 году.

4. Кику П.Ф., Веремчук Л.В., Белик Л.А. // Бюл. физиологии и патологии дыхания.-2002.- Вып.12.- С. 72-75.

5. Кику П.Ф., Веремчук Л.В., Вязова А.В. // Гигиена и санитария.- 2003.- № 5.-С. 15-19.

6. Матюхин В.А., Разумов А. И. Экологическая физиология и восстановительная медицина.- М.: ГЭОТАР; Медицина, 1999.335 с.

7. Мотавкина Н.С. и др. Медико-географические аспекты распространения бронхолегочной патологии на Дальнем Востоке.- Владивосток: Дальнаука, 1991.127 с.

8. Покатилов Ю.Г. Биохимия биосферы и медико-биологические проблемы химии биосферы и здоровья населения.- Новосибирск: Наука, Сибирское изд-во, 1993.- 168 с.

9. Ростова Н.С. и др. Эколого-географическая изменчивость признаков у сортов рапса и сурепицы: Тр. по прикл. бот-ке, генетике и селек.- 1991.- Т.144.- С. 112.

10. Ростова Н.С.Корреляционный анализ в популяционных исследованиях. Экология популяций.- М.: Наука, 1991.- 284 с.

METHOD OF CORRELATION PLEIADES IN ESTIMATION OF THE STRUCTURE OF RELATION OF SICKNESS OF THE EXCRETORY SYSTEM RATES WITH ENVIRONMENTAL FACTORS

L. V. VEREMCHUK, A. V. VYAZOVA Summary

In the work there was used and modified method of correlation pleiades by P. V. Terentiev to establish a structure of environment factors influence on respiratory apparatus and urinary organs’ sickness rate in Primorskiy kray. Here is suggested the method of amount reduction of affecting environment factors in fixing cause-effect tendency of combined pathology formation. Regional hygiene and sanitary problems of formation of bronchopulmonary and urinary systems illnesses combination in Primorskiy kray are displayed.

Key words: modelling, health, ecology

УДК 616.1

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РИСКА ПРОГРЕССИРОВАНИЯ СЕРДЕЧНОБОЛЕВОГО СИНДРОМА У ПОДРОСТКОВ-ДОПРИЗЫВНИКОВ

С.В. ЖУКОВ*, И.А. ЖМАКИН**, Е.Г. КОРОЛЮК*, А.Н. МЕДВЕДЕВ*, Ю.А. АЛЕКСЕЕВА*

Для изучения возможностей диагностики и прогнозирования развития сердечно-болевого синдрома (СБС) на основе данных социально-средового анамнеза и психологического анализа обследовано 180 допризывников с СБС (по 60 подростков-допризывников в каждой группе, что было обусловлено используемыми статистическими методиками). Контроль составили 410 допризывников без признаков СБС. Разделение обследованных на группы (подростки с минимально выраженным СБС, с умеренно выраженным СБС, с максимально выраженным СБС и подростки без признаков СБС) было проведено на основании данных клинико-анамнестического и функционального обследования (кардиоинтервалография) [1, 2]. Каждый подросток заполнил анкету «Социально-средовые факторы в формировании СБС

* Кафедра военной и экстремальной медицины

ГОУ ВПО Тверская ГМА Росздрава, курс поликлинической педиатрии

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.