CC BY
113
УДК [616.2-02:613.1](571.63)
РАСПРОСТРАНЕНИЕ БОЛЕЗНЕЙ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ в биоклиматических зонах приморского края
© 2011 г. П. Ф. Кику, *В. Ю. Ананьев, Т. В. Горборукова
НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения -ВФ ДНЦ ФПД СО РАМН,
*Центр гигиены и эпидемиологии в Приморском крае, г. Владивосток
Одним из направлений социально-гигиенического мониторинга является создание информационно-аналитического пространства для системной оценки связи популяционного здоровья с состоянием среды обитания [8, 11]. Большое значение при этом имеет оценка уровня заболеваемости наиболее распространенных, индикаторных патологий [6, 9, 10]. Органы дыхания традиционно относятся к экологозависимым заболеваниям. Важно отметить, что существенную роль в гигиеническом ранжировании с выходом на факторы риска играют не только антропотехногенные, но и природные факторы воздействия на человеческий организм [12, 13].
Приморский край — регион с весьма характерным по воздействию на человека муссонным климатом. Зима в крае сухая, солнечная, ветреная, холодная; лето — влажное, душное [3]. Такое сочетание климатических показателей, как известно, негативно влияет на формирование болезней органов дыхания. В этой связи цель данной работы состояла в том, чтобы оценить уровень распространения болезней органов дыхания в различных биоклиматических зонах Приморского края.
Методы
Проведена оценка распространения общей заболеваемости органов дыхания населения Приморского края с использованием статистической отчетной формы 12 за 1991—2009 годы.
Распространение респираторной патологии оценивалось по следующей методической схеме: 1 — определение уровня заболеваемости; 2 — анализ распространения заболеваемости в условиях биоклимата различных природно-климатических зон края (морской климат побережья, переходный от морского к континентальному и континентальный); 3 — рассмотрение заболеваемости населения края с учетом его проживания в условиях как неблагоприятных, так и благоприятных районов края, различающихся природно-климатическими факторами, уровнем загрязнения среды обитания.
Изучение заболеваемости населения проводилось по 34 населенным пунктам края с помощью классического метода анализа данных — описательной статистики [2]. В процессе статистической обработки были рассчитаны средние значения и стандартные отклонения показателей заболеваемости. Для оценки полученных результатов в зависимости от средней ошибки показателя заболеваемости рассчитывался доверительный интервал и его границы, в которых находится истинное значение показателя. Графический анализ расчетов указал на присутствие различных однородных совокупностей. Было установлено, что для каждой совокупности показателей существуют различия в диапазонах средних и стандартных отклонений показателей состояния респираторной системы,
Проведена эколого-гигиеническая оценка распространения болезней органов дыхания в Приморском крае. Заболеваемость изучалась с помощью описательной статистики, критерия хи-квадрат и корреляционнорегрессионного анализа. Исследованием выявлено, что болезни органов дыхания занимают в структуре заболеваемости взрослых 30 %, подростков 47 %, детей 61 %. Прогнозные модели описывают тенденцию роста заболеваемости у подростков и детей. Установлено, что распространение экологозависимой патологии органов дыхания жителей различных районов края зависит от особенностей биоклиматических зон и сочетаний параметров, формирующих эти зоны; на уровень заболеваний респираторной системы в детском возрасте преобладающее влияние оказывают факторы биоклиматического характера: проживание в зоне повышенной влажности, перепада температур и движения воздушных масс; показатели заболеваемости подростков приближаются к таковым взрослой популяции, что указывает на незрелость системы адаптации подросткового организма к воздействию неблагоприятных экологических факторов Ключевые слова: болезни органов дыхания, распространение, биоклиматические зоны, экологогигиеническая оценка
что может быть обусловлено влиянием природноклиматических и санитарно-гигиенических факторов. Дополнительный расчет коэффициента вариации выявил различную степень рассеянности показателей уровня заболеваемости, что также указывает на наличие однородных совокупностей заболеваемости и что позволило провести разделение групп по степени рассеяния показателей от среднего — ранжирование по уровням отклонения заболеваемости от среднего значения показателя. Для этого был применен метод сортировки, с помощью которого выделены 4 уровня заболеваемости по ее количественному выражению: низкий (1 балл), средний (2 балла), высокий (3 балла), очень высокий (4 балла). Влияние факторов среды обитания вызывает различной степени выраженности определенные изменения в зависимости от возрастных особенностей организма. Для установления закономерности распространения экологозависимой патологии все жители в исследуемых районах были разделены на три основные группы: дети, подростки, взрослые.
Для статистической обработки данных были использованы критерий хи-квадрат и множественный регрессионный анализ из пакета прикладных программ Stat.ist.ica 7. Природно-климатическая и санитарногигиеническая оценка проводилась на основе материалов Приморскгидромета и районных (городских) центров санэпиднадзора за 1991—2004 годы, с 2005 по 2009 год — на основе материалов ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Приморском крае» по форме 18.
Результаты
Исследованием выявлено, что болезни органов дыхания занимают в структуре заболеваемости взрослых 30 %, подростков 47 %, детей 61 %. За последние 15 лет только у взрослых отмечается снижение уровня заболеваний респираторной системы, в остальных случаях наблюдается его увеличение (рисунок). Построенные прогнозные модели описывают тенденцию роста заболеваемости у подростков и детей. Заболевания органов дыхания для жителей Приморского края, возможно, более значимы, чем в других регионах страны, так как здесь отмечается сильное воздействие на респираторную систему биоклиматических параметров среды обитания: нестабильного температурного режима, высокой влажности, скорости и направления движения воздушных масс [5].
Наложение заболеваемости органов дыхания на карту биоклиматического районирования края позволило установить зависимость распространенности заболеваний среди населения от различных природноклиматических условий проживания.
Заболеваемость респираторной системы на значительной территории края начинается со среднего и даже высокого уровня (табл. 1). На первое место среди районов с высоким уровнем респираторной заболеваемости во всей популяции выходят города побережья: Находка, Большой Камень, Владивосток, где
—■—Взрослые Подростки
- Д- - Дети ------Полиномиальный (Дети)
-----Полиномиальный (Подростки)---------Линейный (Взрослые)
1400,0 3000,0
/
Ш'° R2 = 0,3986 // [ 2500,0
1000'°1 2000,0
R2 = 0,9625
600,0
400.0
200.0 К-д д д д
1500,0
R2 = 0,4372
500,0
0,0 -- ---I—I—I--н--------н--------|-4 0,0
Оч4 Оч4 ^ ^ *4*
Динамика уровней заболеваемости органов дыхания и модели прогноза, случаев на 1 000 населения
Примечание. Н — величина статистической значимости аппроксимации прогноза.
функционируют предприятия машино- и судостроения, нефтепереработки, угольной, химической и легкой промышленности; низкий уровень отмечается в Чугуевском и Яковлевском районах. В переходной зоне выделяются высоким уровнем заболеваемости районы и населенные пункты с действующими предприятиями угольной, горно-химической, перерабатывающей промышленности: Артем, Дальнегорск, Партизанск, Уссурийск, а также Надеждинский и Кавалеровский сельскохозяйственные районы. В зоне континентального климата (равнинные и горные районы) высокая респираторная заболеваемость отмечается в г. Арсеньеве, Пожарском, Красноармейском, Ханкайском и Хорольском районах. Необходимо отметить, что в Пожарском районе (п. Лучегорск) расположена крупнейшая в Приморье тепловая электроцентраль, Ханкайский и Хорольский районы находятся в бассейне о. Ханка и имеют общую границу с Китаем.
Примерная картина наблюдается при оценке уровня респираторной заболеваемости среди детей, за исключением того, что низкий ее уровень отмечается в континентальной зоне в районах Чугуевский и Яков-левский, а средний — в переходной, где выделяются Лазовский и Партизанский районы.
Среди подростков чаще болеют жители населенных пунктов побережья — Фокино, Находка, Большой Камень, Владивосток, Хасанский район, где сказывается и неблагоприятная экологическая ситуация, а также переходной зоны — Артем, Уссурийск, Надеждинский, Дальнегорский и Кавалеровский районы. В зоне континентального климата высокую подростковую заболеваемость дают Арсеньев, Дальнереченск, Красноармейский район.
Респираторная заболеваемость во взрослой популяции является наиболее социально значимой, так как болеют чаще люди активного трудоспособного возраста. Сам период болезни и реабилитации носит продолжительный характер, кроме того, достаточно
Таблица 1
Уровни заболеваемости органов дыхания взрослых (В), подростков (П), детей (Д) по биоклиматическим зонам Приморского края
Биоклиматическая зона, город и район Уровень заболеваемости Сум- ма бал- лов
Побережье Низкий Сред- ний Вы- сокий Очень высо- кий
г. Находка П В, Д 11
г. Фокино Д В, П 11
г. Владивосток П В, Д 10
г. Б. Камень П В Д 9
Хасанский район П, Д В 8
Шкотовский район П, Д В 7
Ольгинский район П, Д В 6
Тернейский район П В, Д 5
Переходная зона
г. Артем В, П, Д 12
г. Дальнегорск В, П, Д 12
г. Уссурийск Д В, П 10
Надеждинский район П, Д В 10
Кавалеровский район П, Д В 8
г. Партизанск П Д В 7
Уссурийский район П Д В 6
Лазовский район П В, Д 5
Партизанский район П В, Д 5
Континентальная зона
Пожарский район В, П Д 10
г. Арсеньев П Д В 9
Красноармейский район П Д В 9
Ханкайский район П, Д В 8
Хорольский район П В, Д 8
г. Спасск П В, Д 7
Анучинский район П Д В 7
г. Дальнереченск В, П, Д 6
Дальнереченский район П В, Д 5
Спасский район П, Д В 5
Кировский район П, Д В 4
Октябрьский район В, П Д 4
Пограничный район В, П, Д 4
Черниговский район П, Д В 4
Чугуевский район В, П, Д 3
Яковлевский район В, П, Д 3
часто заболевание переходит в хроническое. Выраженный прессинг неблагоприятных производственных факторов приводит к тому, что болезнь приобретает черты профессиональной патологии. В зоне побережья наиболее высокий уровень заболеваемости отмечается на территориях с неблагоприятной экологической ситуацией: в Находке, Владивостоке, Фокино, Ольгинском районе. В переходной зоне
— в Артеме, Дальнегорске, Партизанске, Кавале-ровском и Надеждинском районах. Дальнереченск, Арсеньев, Михайловский, Пожарский и Хорольский районы являются лидирующими по респираторной заболеваемости среди территорий с континентальным климатом. Необходимо отметить, что в целом уровень заболеваемости системы органов дыхания
среди взрослых жителей края значительно ниже, чем среди детей и подростков, что, очевидно, связано с уровнем адаптационных возможностей взрослого организма.
Важно отметить, что наибольшие суммарные уровни заболеваемости наблюдаются в переходной и прибрежной биоклиматической зонах, что говорит о неоднородности влияния климатических факторов на респираторную патологию.
На следующем этапе исследования была проанализирована заболеваемость органов дыхания по биоклиматическим зонам и зонам экологического напряжения. Используя критерий соответствия Пирсона (хи-квадрат), установили, что имеются статистически значимые различия между уровнями распространения заболеваний органов дыхания в зависимости от биоклиматических зон и зон экологической ситуации во всех возрастных группах (табл. 2). Так, уровни болезней органов дыхания у взрослых имеют тенденцию к снижению в критической экологической зоне от континентальной био-климатической зоны до побережья, в то же время в относительно благоприятной экологической зоне наблюдается обратная тенденция. У подростков и детей независимо от зон экологической ситуации отмечается нарастание показателей патологии респираторной системы от континентальной биозоны до побережья. В большей степени это связано с тем, что в Приморском крае существуют различия в структуре биоклимата континентальных районов и побережья [5]. В холодный период в континентальных районах оптимальные (мягкие и умеренно суровые) с физиологической точки зрения классы погоды возможны в течение 50 — 55 и 40—45 дней соответственно и возникают при сочетании температуры воздуха от —10,0 до —15,0 оС со слабыми ветрами. Средняя степень функционального напряжения систем терморегуляции возможна в течение 60 дней и отмечается при температурах воздуха от —15,0 до
— 20,0 оС в сочетании с ветром до 7 м/с, реже при температурах воздуха до 10,0 оС и усилении ветра до 15 м/с. Напряжение систем терморегуляции организма возможно при понижении температуры до —25,0 оС и скорости ветра до 7 м/с. На побережье в холодное время года оптимальные условия погоды формируются при температурах воздуха до
— 10,0 оС в сочетании с ветром до 7 м/с и повышенной влажностью воздуха. На побережье повышенная повторяемость погод с высокой относительной влажностью способствует усилению степени функционального напряжения систем терморегуляции организма. Малые скорости ветра в континентальных районах края приводят к скоплению выбросов предприятий в небольшом объеме воздуха, увеличивают их концентрацию вблизи источников загрязнения. На побережье и в восточных предгорных районах края ветра улучшают естественные условия, способствуя рассеиванию примесей в атмосфере.
Таблица 2
Распространение заболеваний органов дыхания населения Приморского края по биоклиматическим зонам в зависимости от экологической ситуации, случаев на 1 000 населения
Биоклиматичекская зона
Зона экологической ситуации Континен- Переход- Побере-
тальная ная жье
Взрослые
Критическая 203,7 192,6 158,1
Напряженная 119,4 180,2 169,2
Удовлетворительная 106,4 131,9 155,8
Относительно благоприятная 142,3 124,9 159,8
Среднее по зонам 135,6 157,4 160,8
Значение хи-квадрат Х2 = 30,7; df = 6; р < 0,001
Подростки
Критическая 359,9 513,0 393,3
Напряженная 270,1 307,2 304,0
Удовлетворительная 172,2 368,5 324,7
Относительно благоприятная 139,0 225,6 198,9
Среднее по зонам 222,7 353,6 305,2
Значение хи-квадрат Х2 = 68,2; df = 6; р < 0,001
Дети
Критическая 783,2 851,1 1060,2
Напряженная 635,3 732,0 852,8
Удовлетворительная 557,1 655,7 668,1
Относительно благоприятная 382,3 625,1 641,9
Среднее по зонам 583,0 716,0 805,8
Значение хи-квадрат Х2 = 56,3; df = 6; р < 0,001
Применение регрессионного анализа(уравнение множественной регрессии) позволило определить ведущие биотропные факторы, оказывающие влияние на распространение болезней органов дыхания в различных биоклиматических зонах (табл. 3). На уровень болезней органов дыхания в континентальной биозоне у детей наибольшее влияние оказывают туманы, окислы азота, двуокись серы, средние и максимальные температуры, у подростков — средние температуры, количество ясных дней, туманы, у взрослых — количество ясных дней, концентрация твердых веществ, максимальные температуры; в переходной биозоне у детей — максимальные температуры, туманы, количество ясных дней, концентрация твердых веществ, влажность, у подростков — максимальные температуры, туманы, двуокись серы, окись углерода, у взрослых — концентрация твердых веществ, туманы, количество ясных дней; на побережье у детей — средние температуры, количество ясных дней, влажность, у подростков — количество ясных дней, средние температуры, влажность, окислы азота, у взрослых — минимальные и максимальные температуры, двуокись серы, туманы.
Таблица 3
Влияние факторов воздушного бассейна на распространение болезней органов дыхания населения в биоклиматических зонах (результаты регрессионного анализа)
Биоклиматическая зона
Континентальная Переходная Побережье
Перемен- ная Вес фактора Перемен- ная Вес фактора Перемен- ная Вес фактора
Д е т и
Тср -3,03 Ттах -1,48 Тср -3,56
ТМ -0,35 ЯД 0,26 ЯД 2,82
SO2 -0,30 ВЛ 0,21 ВЛ -1,09
Ттах -0,25 Ос>1 0,14 Ттах -0,98
Ос>1 -0,19 SO2 0,07 SO2 -0,69
Vср -0,11 СО 0,03 СО -0,39
ТВ -0,08 Vср -0,11 Шх -0,22
СО -0,08 Ттіп -0,23 Ос>1 -0,11
ТМ -0,05 ТВ -0,55
ТМ 0,01
А0 66,16 11,03 114,45
к 0,45 0,60 0,81
П о д р о с т к и
Тср -18,67 Ттах 23,78 Тср -4,68
ТМ 3,96 ТМ 7,79 ЯД 2,36
Ос>1 1,06 Ттіп 3,63 ТМ -0,91
ТВ -0,55 СО -2,07 ВЛ 0,76
СО -0,64 SO2 -2,22 Шх -0,58
ЯД -1,76 СО -0,52
ТВ -1,68 SO2 -0,34
Vср -0,74 Ос>1 -0,17
Ос>1 -0,43
ВЛ -3,99
А0 -19,17 24,9 28,35
к 0,89 0,71 0,78
В з р о с л ы е
ЯД -25,88 ТВ 6,95 Ттіп 38,07
Ттах -3,57 ТМ 6,50 SO2 22,05
ТМ -1,74 ЯД -4,15 Шх 5,81
СО 0,53 СО 1,71 Ос>1 -8,74
SO2 0,53 SO2 -1,38 ТМ -4,96
Тср -4,96
Ттах -0,69
А0 21,08 49,96
к 0,82 0,83
Примечание. А0 — свободный член; К — множественный коэффициент корреляции; СО — окись углерода; Ттах, Ттт, Тср
— температуры воздуха; NOХ — окислы азота; SO2 — двуокись серы; Vср — скорость движения воздуха; ВЛ — влажность; Ос>1
— осадки; ТВ — концентрация твердых веществ; ТМ — количество дней с туманами; ЯД — количество ясных дней.
Обсуждение результатов
Исследованием выявлено, что распространение патологии органов дыхания на территории Приморского края в каждой возрастной группе наблюдается под влиянием специфического сочетания параметров воздушной среды в зависимости от биоклимати-ческой зоны. Из комплекса параметров наиболее значимы температурный фактор, туманы, концентрации двуокиси серы, окиси углерода, количество ясных дней. Полученные результаты пересекаются с исследованиями, проведенными в Алтайском крае, где сделана попытка дифференцированного анализа погодно-климатических и орографических особенностей равнинных и горных районов, влияющих на процессы формирования полей техногенного загрязнения приземного слоя атмосферы и, как следствие, на здоровье жителей [1]. Проведенное нами исследование отличается от упомянутого тем, что в Приморском крае распространение заболеваемости накладывалось на биоклиматическую и экологическую карту территории, так как каждая биоклиматическая и экологическая зона имеет свои специфические особенности, которые влияют на общую картину заболеваемости. Наши результаты отличаются от данных, полученных на примере модельного города с развитой химической промышленностью, расположенного в условиях юга Сибири, где оценивалось влияние природно-антропогенного комплекса на компенсаторные функции организма, установлена взаимосвязь экосистемы и заболеваемости органов дыхания когорты населения. [7]. В Оренбургской области повышенная заболеваемость органов дыхания напрямую связана с загрязнением атмосферного воздуха пылью, окислами серы, углерода, фенолом [4]. Вышеприведенные примеры не брали во внимание природноклиматическую составляющую воздушной среды. Дальнейшее направление исследований должно быть связано с расчетом диапазонов влияния конкретных параметров воздушной среды, созданием информационно-аналитических моделей оценки распространения болезней органов дыхания в различных природно-экологических условиях.
В результате проведенного исследования установлено:
• распространение экологозависимой патологии органов дыхания жителей различных районов Приморского края зависит от особенностей биоклимати-ческих зон и сочетаний параметров, формирующих эти зоны;
• наиболее высокий суммарный уровень заболеваемости отмечается в переходной биоклиматической зоне, что обусловлено различной степенью влияния биотропных факторов;
• на распространение заболеваний респираторной системы в детском возрасте преобладающее влияние оказывают факторы биоклиматического характера: проживание в зоне повышенной влаж-
ности, перепада температур и движения воздушных масс;
• показатели заболеваемости подростков приближаются к таковым взрослой популяции, что указывает на незрелость системы адаптации подросткового организма к воздействию неблагоприятных экологических факторов;
• уровень заболеваемости и распространение экозависимых заболеваний органов дыхания среди взрослых жителей Приморского края в значительной степени зависит от экологической ситуации;
• на уровень экозависимой патологии в каждой возрастной категории оказывает влияние определенное сочетание биотропных факторов среды обитания.
Список литературы
1. Бармин Ю. Я. Особенности организации социальногигиенического мониторинга в условиях крупного промышленного города / Ю. Я. Бармин, С. А. Чеботарькова // Гигиена и санитария. — 2004. — № 5. — С. 43—45.
2. Боровиков В. И. Анализ данных для профессионалов в пакете “Statistica” / В. И. Боровиков. — М. : Финансы и статистика, 2000. — 254 с.
3. Веремчук Л. В. Природно-экологические условия жизнедеятельности населения Приморского края / Л. В. Веремчук, А. Б. Косолапов, П. Ф. Кику. — Владивосток : Изд-во ДВГАЭУ, 2000. - 158 с.
4. Гигиеническая оценка особенностей природных и техногенных факторов Оренбургской области / Н. Н. Верещагин, С. И. Лагунов, М. Н. Корсак и др. // Гигиена и санитария. - 2003. - № 4. - С. 20-23.
5. Деркачева Л. Н. Медико-климатические условия Дальнего Востока и их влияние на респираторную систему / Л. Н. Деркачева // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. — 2000. — Вып. 6. — С. 51-54.
6. Кику П. Ф. Экологические проблемы здоровья / П. Ф. Кику, Б. И. Гельцер. — Владивосток : Дальнаука, 2004. — 228 с.
7. Методологические аспекты интеграционного взаимодействия в оценке природно-обусловленных рисков здоровью / В. А. Конюхов, Н. Н. Верещагин, В. Ф. Куксанов и др. // Здоровье населения и среда обитания. — 2002. — № 10(113). — С. 29—33.
8. Онищенко Г. Г. Современные проблемы ведения и совершенствования социально-гигиенического мониторинга / Г. Г. Онищенко // Гигиена и санитария. — 2004. — № 5. — С. 3—4.
9. Потапов А. И. Гигиенические проблемы здоровья населения / А. И. Потапов, Р. С. Гильденскиольд, И. Л. Винокур // Здравоохранение Российской Федерации. — 2008.
— № 2. — С. 3—4.
10. Ревич Б. А. Изменения климата и здоровье населения России: анализ ситуации и прогнозные оценки / Б. А. Ре-вич. — М. : ЛЕНАНД, 2010. — 208 с.
11. Щербаков К. П. Социально-гигиенический мониторинг как основа гигиенической оценки состояния среды обитания и здоровья населения / К. П. Щербаков // Гигиена и санитария. — 2002. — № 4. — С. 67—68.
12. Ballester F. Weather, climate, and public health / F. Ballester, P. Michelozzi, C. Iniguez // J. Epidemiol. Community Health. — 2003. — N 57. — P. 759—760.
13. Saborny R. L’homme modificat le climat / R. Saborny // Reecherche. — 2005. — N 2. — P. 522—531.
SPREAD OF RESPIRATORY DISEASES IN BIOCLIMATIC ZONES OF PRIMORSKI KRAI
P. F. Kiku, *В. J. Anan'ev, T. V. Gorborukova
Scientific Research Institute of Medical Climatology and Rehabilitation, Russian Academy of Medical Sciences, *Сentre of Hygiene and Еpidemiology in Primorski Krai, Vladivostok
An ecological-hygienic estimation of respiratory diseases spread in bioclimatic zones has been carried out. Studying of morbidity was carried out with the help of a classical method of data analysis — descriptive statistics, as well as the chi-square criterion and a correlation-regression analysis. It has been detected that respiratory diseases occurred in 30 % of adults, 47 % of teenagers, 6 % of children. Created forecasting models described the tendency of increased morbidity in teenagers and children. It is established, that spread of ecology-dependant respiratory pathologies among
residents of various areas of the Primorski Krai depended on the bioclimatic zones’ features and combinations of parameters forming those zones; the level of respiratory morbidity among children was influenced by bioclimatic factors: living in zones with high air humidity, temperatures differences and air movement; parameters of teenagers’ morbidity came close to those in adult population that specified immaturity of the system of their adaptation to influence of negative environmental factors.
Key words: respiratory diseases, disease spread, bioclimatic zones, environmental-hygienic estimation.
Контактная информация:
Кику Павел Федорович — доктор медицинских наук, профессор, зав. лабораторией медицинской экологии НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения
Адрес: 690105, г. Владивосток, ул. Русская, д. 73 «Г»
Тел./факс (4232) 34-55-02
E-mail: [email protected]
