CC BY
151
tov-na-Donu: Izdatel'stvo OOO «TsVVR»; 2003. (in Russian)
3. Raygorodskiy D.Ya., ed. Practical Psycodiagnostics. Methods and Tests: tutorial [Prakticheskaya Psikhodiagnos-tika. Metodiki i Testy: Uchebnoe posobie]. Samara; 2001. (in Russian)
4. Rakhmanov R.S., Orlov A.L. Dotting test (quantitative
evaluation). Certificate of state registration of PC program № 2011611044; 2011. (in Russian)
5. Online resource. Available at: http://igorkb.kiev.ua (in Russian)
6. Online resource. Available at: http://www.unhumans.ru/Tool/
taPPing-test htm (in Russian) Поступила 12.07.13
Received 12.07.13
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2015 УДК 614.72:616.248]:312.6
Веремчук Л.В.1, Черпак Н.А.1, Гвозденко Т.А.1, ВолковаМ.В2
МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОВНЕЙ ОБЩЕЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ
'Владивостокский филиал ФГБУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» СО РАН - НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения, 690105, г. Владивосток, РФ; 2Государственное автономное учреждение здравоохранения Приморский краевой медицинский информационно-аналитический центр, 690091, г. Владивосток, РФ.
Резюме. В крупных городах с сильным загрязнением воздушной среды формирование уровней заболеваемости бронхиальной астмой имеет сложную причинную обусловленность, что требует поиска информативных методов идентификации причины и следствия данной зависимости. Метод оценки зависимости уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой от степени загрязнения воздушной среды позволяет выделить «полезную информацию» непосредственного влияния загрязнения атмосферы на фоне случайных и латентных процессов взаимоотношений человека и среды. Использование метода информационно-энтропийного анализа позволило оценить совокупный и индивидуальный вклад отдельных компонентов загрязнения воздушной среды на формирование уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой среди населения г. Владивостока. Установлено, что уровни общей заболеваемости данной патологией отличаются в возрастных группах. Взрослое население более адаптировано к загрязнению воздуха, но сохраняет высокую чувствительность к действию диоксида азота. Уровни общей заболеваемости бронхиальной астмой у детей и подростков зависят от общего загрязнения воздуха с некоторым преимуществом влияния взвешенных веществ и оксида углерода.
Ключевые слова: загрязнение атмосферы; общая заболеваемость; бронхиальная астма. Для цитирования: Гигиена и санитария. 2015; 94(3): 119-122.
Veremchuk L. V.1, Cherpack N. A.1, Gvozdenko T. A.1, Volkova M. V.2 METHODOLOGY FOR THE ASSESSMENT OF THE IMPACT OF THE ATMOSPHERIC AIR POLLUTION ON THE FORMATION OF THE LEVELS OF OVERALL MORBIDITY RATE OF BRONCHIAL ASTHMA
1Vladivostoksk branch of the Far Eastern Scientific Centre of Physiology and Pathology of Respiration - Institute of Medical Climatology and Rehabilitation, Vladivostok, Russian Federation, 690105; 2Seaside regional medical information analytic Center, Vladivostok, Russia Federation, 690091
In large cities with strong air pollution the formation of the levels of morbidity rate of bronchial asthma has a complex causation that requires the search for informative methods for identification of causes and consequences of this dependence. Method for the assessment of the dependence of overall levels of morbidity rate of bronchial asthma on the degree of air pollution allows you to select a "useful information" of the direct impact of air pollution on a background of random processes and latent relationship between human and environment. The use of the method of the information entropy analysis allowed us to estimate the total and the individual contribution of the separate components of air pollution on the formation of levels of total morbidity rate of bronchial asthma in the population of the city of Vladivostok. Levels of total incidence of this pathology were established to differ in various age groups. The adult population is more adapted to air pollution, but retains a high sensitivity to the impact of nitrogen dioxide. Levels of overall l morbidity rate of bronchial asthma in children and adolescents depend on the total air pollution with some dominance of the influence of suspended matter and carbon monoxide.
Key words: air pollution;, the overall incidence; of asthma
Citation: Gigiena i Sanitariya. 2015; 94(3): 119-122. (in Russ.)
Загрязненный воздух крупных городов - одна из многих причин формирования, обострения бронхиальной астмы и повышенного риска высоких уровней общей заболеваемости болезнями респираторной системы. В зависимости от возрастной и индивидуальной реакции организма на воздействие неблагоприятных факторов внешней среды возникает избирательность действия загрязняющих компонентов воздуха [1, 3]. Определение влияния загрязнения атмосферы на формирование уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой у на-
Для корреспонденции: Веремчук Людмила Васильевна, vfdnz@mail.ru
For correspondence: VeremchukL.V., vfdnz@mail.ru
селения города в связи с влиянием множества побочных и случайных латентных причин (образ жизни, социальные, генетические факторы) является достаточно сложной задачей. Поиск адекватной методологии для оценки влияния степени загрязнения атмосферного воздуха в целом и его определенных компонентов на формирование уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой определил цель наших исследований
Материалы и методы
В качестве объекта исследования был взят крупный промышленный город Приморского края - Владивосток, где значительный вклад в загрязнение атмосферы
Я *
О I-о. и > о
л 2
I- щ
и а
0 т
1 §
о о
^ £
ш л
я <•>
СО
I #
= £ ф
£ 3
Я о. &&
а о
05 О
со
20 15 10 5 0
17,7
18,3
13,8
1 р
11 1
Взрослые Подростки Дети
Зависимость уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой населения г. Владивостока от воздействия общего загрязнения атмосферы.
вносят городские промышленные предприятия (Спецзавод №1; Владивостокский бутощебеночный завод; Приморские тепловые сети - ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 и др.). Главной особенностью города является очень высокий уровень автомобилизации при недостаточном количестве дорог и качестве их покрытий. Пересеченный рельеф города вызывает неравномерную аэродинамическую циркуляцию воздушных потоков, которые формируют отдельные районы с высоким уровнем загрязнения атмосферы.
Для изучения влияния степени загрязнения атмосферного воздуха на формирование уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой по возрастным группам населения города использовались данные официальной статистической отчетности восьми взрослых и семи детских муниципальных поликлиник г. Владивостока за 2008 - 2012 гг (ф.12 «Отчет о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания ЛПУ»). В эти годы в городе проходила масштабная стройка дорог и мостов, в результате чего содержание ряда примесей в атмосферном воздухе города было выше гигиенических нормативов практически во все сезоны года. Качество атмосферы оценивалось по данным замеров Росгидромета и ФБУЗ «Центра гигиены и эпидемиологии в Приморском крае». В группу загрязняющих атмосферу веществ вошли распространенные и повсеместно мониторируемые в населенных пунктах компоненты (взвешенные вещества, диоксиды и оксиды азота и серы, оксид углерода, аммиак, формальдегид) [5, 7].
Главной методологией исследования явилось сопоставление установленных уровней заболеваемости с показателями качества воздушной среды в районах обслуживания населения конкретными поликлиниками. Наблюдения по загрязнению атмосферы корректировались рельефными особенностями города, плотностью застройки и преобладающими направлениями ветров. Для обработки полученных данных и определения зависимостей между изучаемыми параметрами использовались математико-статистические методы обработки. Вероятностный метод информационно-энтропийного анализа применялся в определении вклада влияния загрязнения атмосферы в формирование уровней заболеваемости [2, 6]. Данный метод позволил учесть случайности и неопределенности, связанные с наличием неучтенных латентных причин распространения заболеваемости бронхиальной астмой в городе. В качестве инструмента анализа использовалась безусловная и условная энтропия. Величина безусловной энтропии оценивала уровень неопределенности информации в вариационном ряду заболеваемости, которая включала множество неучтенных и латентных факторов, формирующих уровень заболеваемости. Условная энтропия
оценивала неопределенность информации, но с позиции воздействия загрязнения воздуха (как причины), что позволяло упорядочивать энтропию в системе взаимоотношений уровень заболеваемости - качество воздушной среды. При сравнении обособленных систем среды и человека с разной размерностью и количеством слагаемых компонентов за расчетную единицу был принят наиболее удобный показатель относительной энтропии, называемый коэффициентом избыточности Я%, увеличение которого характеризует снижении энтропии (т. е. увеличение упорядоченности информации в системе) [2, 6]. Величина вклада степени загрязнения в формирование уровней заболеваемости рассчитывалась путем сравнения безусловной и условной энтропии, где величина условной энтропии всегда превышала величину безусловной энтропии. Разница условной и безусловной энтропии позволила выделить «полезную информацию» - величину, количественно оценивающую уровень экологической обусловленности заболевания.
Для оценки математико-статистической доказательности индивидуального вклада компонентов загрязнения использовался метод ранговой корреляции Спирмена (Statistica-6). Рассчитанные корреляционные зависимости с выделением наиболее значимых (р<0,05) позволили определить доминирующие компоненты загрязнения в формировании уровней заболеваемости бронхиальной астмой в г. Владивостоке.
Результаты и обсуждение
Определение негативного вклада загрязнения атмосферы в формирование уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой проводилось в двух направлениях. Первое направление включало изучение воздействия общего (совокупного) загрязнения атмосферы на уровни общей заболеваемости бронхиальной астмой детей, подростков и взрослых. Второе направление конкретизировало вклад каждого загрязнителя (оксид и диоксид азота, формальдегид, взвешенные вещества, сероводород, аммиак и оксид углерода) в формирование общей заболеваемости бронхиальной астмой по возрастным группам.
Влияние общего загрязнения оценивалось путем сопоставления совокупной условной энтропии всех факторов загрязнения с безусловной энтропией вариационного ряда показателей заболеваемости. В результате совокупный негативный вклад загрязнения воздуха в формирование уровней общей заболеваемости населения города оценивался величиной «полезной информации», приравненной к экологической обусловленности развития заболеваемости. Расчеты показали наибольшую средовую обусловленность для показателей у детей (Я 18,3%), несколько сниженную - у подростков и взрослых (17,7 и 13,8% соответственно) (см. рисунок).
Согласно литературным данным вклад влияния факторов внешней среды на здоровье населения России колеблется от 16 до 54% в зависимости от региональных особенностей окружающей среды [1, 2, 4]. Небольшая величина совокупного действия загрязнения воздушной среды на формирование уровней заболеваемости бронхиальной астмой в г. Владивостоке указывает на наличие множества неучтенных причин в развитии данного заболевания.
Определение индивидуального вклада каждого загрязнителя входило в задачу второго направления исследования. Величина этого вклада позволила оценивать изменение уровня заболеваемости населения от действия
каждого воздействующего фактора. При равномерном вкладе всех компонентов загрязнения можно сделать предположение о приоритете целостного их влияния; увеличение диапазонов величины вклада указывает на повышение уровня адаптации населения к внешнему воздействию с позиции возможности преодоления экстремальных ситуаций.
При детализации роли вклада использовались только величины условной энтропии, благодаря которым оценивался каждый загрязнитель относительно общей суммы условной R%. В результате был рассчитан индивидуальный вклад воздействия атмосферных загрязнителей на формирование уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой по возрастным группам населения г. Владивостока (табл.1).
Согласно табл. 1, диапазоны разброса максимальных и минимальных величин негативного вклада в формировании уровня заболеваемости показали наибольшие значения у взрослого (27%) и наименьшие (20,9%) у подросткового населения города. Повышение диапазона вклада внешнего действия указывает на приоритетность отдельных факторов загрязнения. Снижение диапазона величины вклада свидетельствует, наоборот, о равномерности действия различных загрязнителей. В результате уровень заболеваемости взрослого население зависит от содержания оксида и диоксида азота с высокой степенью достоверности. В детских и подростковых группах заболеваемость бронхиальной астмы в целом обусловлена общим загрязнением воздуха, однако нельзя исключать и особое влияние отдельных его компонентов.
Для выделения приоритетных факторов воздействия и установления их статистической значимости (р<0,05) была проведена ранговая корреляция между показателями заболеваемости и степенью загрязнения атмосферы. В результате были выделены доминанты факторного действия: уровни заболеваемости подростков достоверно связаны с концентрацией взвешенных веществ в атмосфере (г=0,65), уровни заболеваемости детей -с концентрациями взвешенных веществ и оксида углерода (г=0,69; 0,67 соответственно), уровни заболеваемости взрослых - с содержание диоксида азота (г=0,88) (табл. 2). Корреляционные связи, по величине вошедшие в разряд очень сильных (г=0,88), характеризуют наиболее высокий вклад загрязнения атмосферы в формировании уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой.
При сопоставлении величины вклада (см. табл. 1) со статистически значимыми зависимостями (табл.2) выявлено четкое совпадение высоких значений корреляционных связей (г) уровней заболеваемости у взрослых с содержанием диоксида азота (30,3%; г =0,88) и уровней заболеваемости детей - с содержанием оксида углерода (28,7% с г=0,67). Для уровней заболеваемости подростков такого четкого сопоставления нет, что подтверждает сложность и полиэтиологичность развития бронхиальной астмы.
Таким образом, определение влияния загрязнения атмосферы на формирование уровней заболеваемости
Таблица 1
Вклад компонентов загрязнения воздушной среды в формирование уровней общей заболеваемости бронхиальной астмой по возрастным группам населения г. Владивостока (%)
Оксид азота Диоксид азота Формальдегид Взвешенные вещества Сероводород Аммиак Оксид углерода
Дети 6,9 13,3 12,0 16,9 10,2 12,0 28,7
Подростки 6,4 15,7 10,0 17,2 12,8 10,6 27,3
Взрослые 3,3 30,3 16,0 10,1 12,5 18,0 9,8
Таблица 2
Корреляционные зависимости (г) уровней заболеваемости бронхиальной астмой от воздействия компонентов загрязнения воздушной среды г. Владивостока при (р < 0,05)
Оксид азота Диоксид азота Формальдегид Взвешенные вещества Сероводород Аммиак Оксид углерода
Дети 0,69 0,67
Подростки 0,65
Взрослые 0,88
бронхиальной астмой связано с выделением «полезной информации» на фоне случайных, неучтенных и латентных процессов, происходящих в системе человек -среда. Использование вероятностного информационно-энтропийного и корреляционного анализов позволило оценить суммарный и индивидуальный вклад компонентов загрязнения воздушной среды в формирование уровней заболеваемости бронхиальной астмой. Установлено, что формирование уровней заболеваемости бронхиальной астмой среди населения г. Владивостока различно в возрастных группах. Негативное действие загрязнения воздуха на уровни общей заболеваемости бронхиальной астмой взрослого населения города обусловлено влиянием диоксида азота. Уровни общей заболеваемости бронхиальной астмой детского и подросткового населения в основном зависят от совокупного действия всего комплекса загрязняющих веществ с некоторым преимущественным влиянием взвешенных веществ и оксида углерода.
Литер атур а
1. 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.
2. Кику П.Ф., Веремчук Л.В., Деркачева Л.Н., Челнокова Б.И., Журавская Н.С., Белик Л.А. Использование информационно-энтропийного анализа для оценки распространения болезней органов дыхания на территории Приморского края. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2001; 10: 12-20.
3. Шамсияров Н.Н., Галеев К.А., Хакимова Р.Ф., Даутов Ф.Ф., Юсупова Н.З. Количественная оценка влияния загрязнителей атмосферного воздуха на заболеваемость детей острыми респираторными инфекциями верхних дыхательных путей. Гигиена и санитария. 2002; 4: 11-3.
4. Лисицын Ю.П. Концепция факторов риска и образа жизни. Здравоохранение Росийской Федерации. 1998; 3: 49-52.
5. Ананьев В.Ю., Жигаев Д.С., Кислицина Л.В., Кику П.Ф. Оценка влияния атмосферного воздуха на здоровье населения Владивостока и ее особенности. Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2012; 49(3-4): 79-82.
6. Теория информации в медицине: Сборник статей. Минск: Издательство «Беларусь»; 1974.
7. Чем дышал Владивосток. Available at: http//www.primpogoda.ru.
References
1. 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)
2. Kiku P.F., Veremchuk L.V., Derkacheva L.N., Chelnokova B.I., Zhuravskaya N.S., Belik L.A. Information and entropy analysis to assess the spread of respiratory diseases in the Primorye Territory. Byulleten'fiziologii i patologii dykhaniya. 2001; 10: 12-20. (in Russian)
3. Shamsiyarov N.N., Galeev K.A., Khakimova R.F., Dautov F.F., Yusupova N.Z. Quantitative assessment of the impact of air pollutants on the incidence of children with acute respiratory infections of the
6.
upper respiratory tract. Gigiena i sanitariya. 2002; 4: 11-3. (in Russian) Lisitsin Yu.P. The concept of risk factors and lifestyle. Zdravookhranenie RossiyskoyFederatsii. 1998; 3: 49-52. (in Russian) Anan'ev V. Yu., Zhigaev D.S., Kislitsina L.V., Kiku P.F. Assessing the impact of ambient air on health Vladivostok and its features. Zdorov'e. Meditsinskaya ekologiya. Nauka. 2012; 49(3-4): 7982. (in Russian)
Information Theory in Medicine: a Collection of Articles [Teoriya informatsii v meditsine: Sbornik statey]. Minsk: Izdatel'stvo «Belarus'»; 1974. (in Russian)
Than breathing Vladivostok. Avaible at: http//wwwPrimpogoda.
ru (in Russian) поступила 17.01.14
Received 17.01.14
4
Рецензия
Ю.Г. ГРИГОРЬЕВ И О.А. ГРИГОРЬЕВ. СОТОВАЯ СВЯЗЬ И ЗДОРОВЬЕ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ОБСТАНОВКА. РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ. ПРОГНОЗ ОПАСНОСТИ. - М.: Экономика, 2013. - 567 с.
Обусловленный достижениями человеческого разума и являющийся несомненным общественным благом научно-технический прогресс, особенно в последние полтора столетия, нередко сопровождается появлением и ростом выраженности в окружающей среде некоторых факторов физической, химической и биологической природы, могущих оказывать и, к сожалению, нередко оказывающих неблагоприятное воздействие на состояние здоровья людей. В связи с этим перед гигиенической наукой и практическим здравоохранением стоит задача своевременного выявления источников таких патогенов в окружающей среде, безотлагательной оценки характера, степени и основных закономерностей их воздействия на организм, а также ускоренной разработки и внедрения соответствующих эффективных способов и средств предупреждения неблагоприятных последствий таких явлений.
Одним из самых «модных» и в то же время едва ли не наименее (надеемся, пока что) «опекаемых» здравоохранением факторов такого рода является электромагнитная обстановка в среде обитания, создаваемая сотовой связью и ее слагаемыми - базовыми станциями и мобильными телефонами.
В связи с этим представляется чрезвычайно важным выпуск в свет в 2013 г издательством «Экономика» научного издания «Сотовая связь и здоровье. Электромагнитная обстановка. Радиобиологические и гигиенические проблемы. Прогноз опасности», написанного видными отечественными специалистами в этой области доктором мед. наук проф. Ю.Г. Григорьевым и доктором биол. наук О.А. Григорьевым - сотрудниками ФГБУ Государственный научный центр «Федеральный медицинский биофизический центр имени А. И. Бурназяна» ФМБА России.
Авторы, известные и ранее своими многочисленными научными публикациями, в этой обширной (565 стр.) монографии оправданно выходят за рамки только медицинских и экспериментально биологических вопросов и представляют поистине энциклопедический труд по междисциплинарной проблеме «Электромагнитные поля радиочастот и здоровье». Ее рассмотрение авторы начинают с эпохи «до сотовой связи» с обсуждения «Общих радиобиологических закономерностей» (гл. 2.7) после всестороннего анализа обширного литературного материала
отечественных и зарубежных исследований биологического действия электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот (гл. 2). Среди них большого внимания заслуживают приводимые в монографии экспериментальные данные о влиянии этого фактора на головной мозг (гл. 2.1), но особенно уникальные данные исследований на добровольцах-пользователях сотовых телефонов в условиях кратковременного режима облучения головы (гл. 2.2), а также сведения о непосредственных и отдаленных проявлениях изменений состояния здоровья пользователей сотовых телефонов как взрослого населения (гл. 2.3), так и особенно детей и подростков (гл. 3).
Важным достоинством рецензируемой монографии является полная гигиеническая характеристика и оценка электромагнитного излучения мобильной связи - этого нового неблагоприятного фактора окружающей среды как исключительно актуальной проблемы, относящейся к здоровью всех групп населения, включая детей (гл. 1). В монографии показано, что ЭМП базовых станций сотовой связи подвергают постоянному принудительному воздействию большинство населения, а непосредственные трубки сотовых телефоном являются открытыми источниками электромагнитного излучения вблизи головного мозга пользователя.
В монографии приводятся интересные материалы по истории формирования общей проблемы биологического действия и гигиенического значения ЭМП радиочастот (гл. 4). Показано, что впервые с необходимостью гигиенической оценки условий труда и разработки нормативов ЭМП столкнулись врачи-физиотерапевты, для которых рекомендации по санитарным нормативам были предложены еще в 1937 г Однако первый общегосударственный обязательный санитарный норматив был установлен лишь в 1958 г для ЭМП радиочастотного диапазона в производственных условиях, а еще через 10 лет были разработаны первые отечественные нормативы для ЭМП радиочастотного диапазона в коммунальных условиях, т.е. для окружающей среды.
Авторы монографии показывают, что коллективами ряда институтов Минздрава СССР, Минздрава УССР и Академии медицинских наук в середине 1980-х годов был разработан комплекс санитарно-гигиенических норм с целью надежного обеспечения здоровья населения и
