CC BY
5
СЛ. П. СЛИВИНА, 2002 УДК 6М.72:616-053.2|-074
Л. П. Сливина
ЗАВИСИМОСТЬ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ БИОЭФФЕКТОВ У ДЕТЕЙ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ
Волгоградская медицинская академия
Здоровье человека следует рассматривать как главенствующий системообразующий фактор при изучении экологических проблем [6, 8, 9, 13, 15]. Оценка качества окружающей среды по биологическим ответам организма человека, показателям общественного здоровья более объективна, чем сопоставление концентраций и уровней отдельных загрязнителей с гигиеническими нормами, так как учитывает интегральный ответ организма на влияние всех, в том числе неидентифицированных, загрязнителей, их комплексное и комбинированное действие.
Одним из наиболее социально значимых биоэффектов воздействия загрязнения окружающей среды является негативная динамика показателей заболеваемости населения, в первую очередь детского как наиболее чувствительного к антропогенной нагрузке.
Информационное поле для выявления зависимостей в системе заболеваемость детского населения — качество атмосферного воздуха составили данные о среднегодовых концентрациях аэрополлютантов в 1988—1998 гг. по территориям крупного города Нижнего Поволжья, показатели первичной заболеваемости детского населения. Из 3 традиционно выделяемых в городе территорий (север, центр, юг) были выбраны 2 (юг — территория экологического неблагополучия, центр — территория сравнения). Эти территории при значительных различиях уровня загрязнения атмосферного воздуха (более чем в 2 раза по комплексному показателю) более близки как по общим социально-экономическим характеристикам, так и по показателям социального благополучия непосредственно детского населения.
Проведены погодовые оценки потенциального риска здоровью при хроническом комбинированном воздействии загрязнений атмосферного воздуха [10], интегральных показателей состояния здоровья детского населения |7] на основе сведений о заболеваемости детей по основным классам болезней. Рассчитывали показатели относительного риска (ОР) и его этиологической доли (ЭД) [ 1, 11] для оценки степени экологической обусловленности показателей неспецифической заболеваемости детского населения как наиболее социально значимой в связи с ее распространенностью в популяции. Изучали возможность запаздывания ответной реакции биологического объекта на действие химических веществ. В качестве критерия при оценке "лага" рассматривали максимальный коэффициент корреляции и достоверность регрессионной модели зависимости заболеваемости от загрязнения воздуха с учетом эффекта запаздывания. Рассчитывали коэффициенты эластичности (КЭ), показывающие, на сколько процентов изменится заболеваемость при изменении (увеличении или уменьшении) фактора влияния (в наших исследованиях — средней концентрации атмосферных загрязнений) на 10% относительно среднего значения [4, 5, 14].
Дополнительно в качестве критерия для оценки экологического риска изучали особенности формирования болезненности у детей на протяжении периода роста и развития. С этой целью была проведена выкопнровка из ф. 112/у всех случаев обращения в детскую поликлинику репрезентативной когорты детей 1983 года рождения за период от 0 до 17 лет. Были сформированы 2 группы наблюдения, основным дифференцирующим признаком которых было проживание на территориях города с разной антропогенной нагрузкой (юг, центр). Анализировали болезненность по годам жизни, в среднем за год по
периодам жизни (в соответствии с возрастной периодизацией, 1965 г.) и "накопленную" за 17 лет.
Потенциальный риск хронического комбинированного воздействия аэрополлютантов на "промышленной" территории города колебался от 0,985 в 1989 г. до 0,994 и более в остальные годы наблюдения; на территории сравнения — от 0,777 в 1989 г. до 0,517 в 1994 г. В реальности наиболее неблагоприятная ситуация с заболеваемостью детей складывалась в 1994—1997 гг., особенно в 1998 г., что во многом было обусловлено особенностями социально-экономического состояния социума.
В среднем за анализируемый временной период интегральный показатель здоровья для южной территории, рассчитанный, исходя из показателей первичной заболеваемости, находился в градации повышенного риска, на центральной — умеренного. Различия градаций риска для здоровья на сравниваемых территориях отмечались, начиная с 1994 г., когда соответствующий показатель на юге города перешел в градацию повышенного, а на территории центра стабильно находился в градации умеренного. На обеих территориях наиболее высокий риск заболеваемости отмечался в 1998 г.
Между интегральным показателем здоровья детского населения и показателем потенциального риска воздействия загрязнений атмосферного воздуха отмечалась достоверная средней силы корреляция с максимумом при "лаге" 1-2 года (/-= 0,456-0,471; р < 0,05).
Практически 1/3 неспецифической заболеваемости детей на южной территории города обусловлена особенностями территории проживания, в том числе и загрязнением окружающей среды. При этом степень экологической обусловленности общей неспсцифической заболеваемости детского населения на южной территории города в соответствии с предлагаемой схемой оценок [11] относится к градации "малой" (ОР = 1,41; ЭД = 29,2%; р < 0,001). Наиболее значимо влияние комплекса экологических факторов на заболеваемость болезнями крови и кроветворных органов (ОР = 2,9; ЭД = 65,5%; р< 0,001), на возникновение психических расстройств (ОР = 2,6%; ЭД = 60,8%; р < 0,001). Степень экологической обусловленности указанных классов болезней высокая; болезней мочеполовой системы (ОР = 1,6; ЭД = 35,6%; /»<0,001), кожи и подкожной клетчатки (ОР = 1,8; ЭД = 44,4%; /»<0,001) средняя; остальных классов малая (ОР < 1,4; ЭД < 33,0%).
Влияние качества атмосферного воздуха на заболеваемость детского населения подтверждается также результатами корреляционно-регрессионного анализа и расчета КЭ, в том числе и для показателей заболеваемости детей по отдельным нозологиям. При этом в ряде случаев выявляется необходимость учета феномена запаздывания отклика биосистемы. В частности, для болезней крови и кроветворных органов достоверный коэффициент корреляции со среднегодовыми концентрациями сероводорода отмечался уже при "лаге" 0 (воздействие "год в год"; г = 0,442; р < 0,001). В то же время максимальная корреляционная связь отмечалась с отсрочкой эффекта на 1 год (г = 0,510; р = 0,028), при "лаге" 2— 3 года корреляционная зависимость уменьшалась, но оставалась средней силы и статистически значимой — соответственно г = 0,416 (/> = 0,003) и г = 0,363 (/» = 0,014).
Отмечалась достоверная корреляция между болезнями этого класса и концентрациями диоксида азота в атмосферном воздухе. При этом зависимость выявлялась с запаздыванием эффекта действия на 1 год (г = 0,297; р = 0,028), достигала наибольшего значения при "лаге" 2
года (г= 0,430; р = 0,002), затем, уменьшаясь, продолжала сохранять свою значимость при "лагах" 3—4 года — соответственно г = 0,332 (р = 0,026) и г = 0,357 (р = 0,024). С запаздыванием возможной реализации эффекта в 4 года от начала воздействия отмечалась средней силы корреляционная связь между заболеваемостью болезнями крови и уровнем загрязнения атмосферного воздуха формальдегидом (г = 0,546; р = 0,029).
Аналогичные закономерности выявлены при анализе корреляционных связей между концентрациями указанных аэрополлютантов и заболеваемостью детей анемией как наиболее представительной нозологической формой этого класса болезней.
Увеличение на 10% в атмосферном воздухе средних концентраций диоксида азота ("лаг" 2 года), формальдегида ("лаг" 4 года), сероводорода ("лаг" I год) могло привести к росту заболеваемости детей болезнями крови и кроветворных органов на 6,7—8,3%, при этом анемией — на 7,4-9,3%.
Коэффициент множественной корреляции, полученный без учета запаздывания эффекта действия аэрополлютантов, составил < 0,3 при р > 0,05. Регрессионная модель, построенная на основе множественной корреляции с учетом этого явления, достоверна (р < 0,001) при включении в нее общих загрязнителей (г = 0,587; Я2 = 34,4%) или имеет тенденцию к этому при дополнительном включении специфических загрязнителей.
В классе болезней органов дыхания отдельно проанализировали связь загрязнений атмосферного воздуха с пневмонией и бронхиальной астмой.
Влияние диоксида азота начинает складываться на риске возникновения пневмонии через I год от начала воздействия на детскую популяцию (г = 0,350; р < 0,05); через 3 года соответствующая корреляционная связь становится наиболее сильной (г = 0,402; р = 0,01), появляется значимая корреляция с сероводородом (г = 0,353; р < 0,05).
В соответствии с КЭ увеличение средних концентраций диоксида азота в атмосферном воздухе города на 10% может привести к увеличению заболеваемости детей пневмонией на 5,6% ("лаг" 3 года), соответствующее изменение концентрации формальдегида — на 3,8% ("лаг" 4 года).
Бронхиальная астма может развиваться по типу немедленной ("год в год") ответной реакции на содержание диоксида азога и хлорида водорода в воздухе селитебной зоны (соответственно г = 0,293; р < 0,05 и г = 0,454; р < 0,05). Однако при "лаге" в 1 год корреляционная связь между заболеваемостью и концентрацией в воздухе диоксида азота увеличивается (г = 0,352; р < 0.05), появляется связь с содержанием в атмосфере сероводорода (г= 0,343; р = 0,01), которая, уменьшаясь, сохраняется при "лаге" 2—3 года, что, видимо, отражает пролонгированный эффект воздействия и возможность его "накопления".
По показателям КЭ для увеличения заболеваемости детей бронхиальной астмой наиболее существенным оказалось влияние хлорида водорода (КЭ = 4,3% при "лаге" 0 лет) и диоксида азога (КЭ = 4,2% при "лаге" I год).
Регрессионная модель, построенная на основе множественной корреляции между загрязнителями атмосферного воздуха и заболеваемостью бронхиальной астмой, достоверно описывается уравнениями регрессии с "лагом" 0-1 год (г = 0,679-0,424; р < 0,05-0,01), пневмонией — только с учетом запаздывания эффектов воздействия на 3 года (г = 0,471; р < 0,001).
В качестве возможного эффекта реализации потенциального риска воздействия аэрополлютантов на детское население крупного города анализировали показатели "накопленной" болезненности.
Уровень болезненности, "накопленной" за 17 лет жизни, в когорте детей, проживающих на территории экологического неблагополучия, достоверно выше, чем в когорте сравнения, как у мальчиков, так и у девочек —
соответственно 29150,0 и 21770,0 случаев на 1000 мальчиков (/> < 0,001); 32520,0 и 20733,0 на 1000 девочек (р < 0,001). Можно выделить 2 класса болезней, обращаемость по которым в амбулаторно-поликлинические учреждения (АПУ) практически во все возрастные периоды у девочек, проживающих на южной территории, выше, чем в когорте сравнения: болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм (III класс МКБ-10); болезни органов дыхания (X класс). Периодами повышенной чувствительности к факторам окружающей среды у девочек явились период первого детства (ОР = 1,67; р < 0,001) и подростковый период 12—16 лет (ОР = 1,65; р < 0,001).
У мальчиков, проживающих на южной территории, во все возрастные периоды отмечается повышенная обращаемость в АПУ по поводу болезней органов дыхания (X класс); на протяжении длительного периода (0—3 года; 13—16 лет) — по поводу болезней мочеполовой системы (XIV класс). Наиболее сенситивным, исходя из величины ОР, являлся возрастной период 15—16 лет (ОР= 1,58; р< 0,001).
На южной территории города у детей достоверно чаще регистрировалась обращаемость к врачам по поводу хронических заболеваний органов дыхания — хронического тонзиллита (ОР у мальчиков 1,55; у девочек 1,41; р < 0,001), других хронических заболеваний носоротог-лотки (ОР у мальчиков 2,7; у девочек 2,3; р < 0,001); аллергических болезней органов дыхания (бронхиальная астма, астматический бронхит, бронхит с астматическим компонентом, аллергические заболевания ВДП; ОР у мальчиков 1,59, у девочек 2,75; р < 0,001), хронических болезней органов пищеварения (ОР у мальчиков 1,42, у девочек 2,23; р < 0,001). Обращаемость в АПУ в связи с хроническими заболеваниями почек имела место только на южной территории города. По мнению многих авторов |2, 3, 12, 13, 15|, эти заболевания могут рассматриваться в качестве маркеров экологического неблагополучия территорий.
Как у мальчиков, так и у девочек, проживающих в условиях более выраженной антропогенной нагрузки, была выше обращаемость в АПУ по поводу таких нарушений, как нейроциркуляторная дистония (НЦД; р< 0,001), функциональные расстройства желудка (ФРЖ; р < 0,001), дискинезия желчевыводяших путей (ДЖВП; р < 0,001).
Следует отметить, что диагнозы ряда хронических заболеваний — хронического гастрита, хронических заболеваний носоротоглотки (за исключением хронического тонзиллита), атопического дерматита — у детей, проживающих на южной территории, появляются в более раннем возрасте, чем в когорте сравнения. Так, хронический гастрит диагностировали соответственно у мальчиков на 8-м и 11-м годах жизни, у девочек — на 7-м и 9-м годах; хронические заболевания носоротоглотки — независимо от пола на 4-м и 6-м годах жизни; атонический дерматит — у мальчиков на 1-м и 5-м годах жизни, у девочек — на 1-м и 3-м годах. Такая же зависимость наблюдается и для патологии, обусловленной нарушениями механизмов регуляции - НЦД, ФРЖ, ДЖВП.
Таким образом, важным фактором, деформирующим здоровье детского населения, проживающего в крупных городах, продолжает оставаться загрязнение атмосферного воздуха, что подтверждается наличием зависимостей между показателями потенциального риска воздействия аэрополлютантов и возможными эффектами его реачизации.
Одним из аспектов многозначности действия химических веществ на организм человека может являться запаздывание ответной реакции биологического объекта на действие химических веществ в силу различной чувствительности клеток, тканей к действующим агентам и факторам промоции токсического эффекта. Поэтому при прогнозе заболеваемости населения в связи с воздействием аэрополлютантов и принятии соответствующих управленческих решений целесообразно учитывать
возможность запаздывания откликов биосистемы и "накопленное" воздействие антропогенной нагрузки.
Выявлены существенные различия как в формировании, так и в уровнях "накопленной" болезненности у детей, проживающих на городских территориях с разной антропогенной нагрузкой. Обращает на себя внимание более частая обращаемость в АПУ детей основной когорты по поводу хронических заболеваний органов и систем, обеспечивающих поступление или элиминацию экотоксинов (почки, желудочно-кишечный тракт, органы дыхания), отражающих недостаточность системного и местного иммунитета (в частности, хронический тонзиллит, болезни аллергического генеза). С нашей точки зрения, сравнение уровней "накопленной" заболеваемости в модельных когортах детей — возможный подход к оценке риска хронического воздействия антропогенных факторов, позволяющий в определенной степени учесть явление запаздывания ответа биологической системы на воздействие загрязнения окружающей среды.
Л итература
1. Большаков А. М., Крутько В. Н., Пуцилло Е. В Оценка и управление рисками влияния окружающей среды на здоровье населения. — М., 1999.
2. Вельтищев Ю. £ Экологически детерминированные синдромы и болезни в детском возрасте. — М., 1996.
3. Галлямов А. Б. Гигиенические проблемы охраны здоровья детского населения в крупном городе и пути их решения: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — СПб, 1998.
4. Гублер Е. В. Вычислительные методы анализа и распознавания патологических процессов. — Л., 1978.
5. Дрешер Н., Смей Г. Прикладной регрессионный анализ. - М., 1987.
6. Зайцева Н. В., Аверьянова Н. И., Корюкина И. П. Экология и здоровье детей Пермского региона. — Пермь, 1997.
7. Интегральная оценка состояния здоровья населения на территориях: Метод, указания // Здоровье населения и окружающая среда: Метод, пособие. — М., 1999. - Вып. 3. - Т. 1. - Ч. 2. - С. 213-261.
8. Интегративная медицина и экология человека / Под ред. Н. А. Агаджаняна, И. Н. Полунина. - М.; Астрахань, 1998.
9. Казначеев В. П. Очерки теории и практики. Экология человека. — М., 1983.
10. Киселев А. В., Фридман К. Б. Оценка риска здоровью. - СПб, 1997.
11. Косарев В. В., Бабанов С. А. // Гиг. и сан. — 2001. — № 4. - С. 64-66.
12. Очерки по экологии человека. Адаптация и резервы здоровья / Под ред. Н. А. Агаджаняна, И. Н. Полунина. — М.; Астрахань, 1997.
13. Студеникин М. Я. // Педиатрия. — 1994. — Спец. вып. - С. 15-18.
14. Суржиков В. Д. Гигиенические основы риска нарушения здоровья различных групп населения под влиянием атмосферных загрязнений: Дис. ... д-ра мед. наук. — М., 1994.
15. Экология и здоровье детей / Под ред. М. Я. Студе-никина, А. А. Ефимовой. — М., 1998.
Поступила 22.03.02
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2002 УДК 616-092.12:614.7(470.54)
Б. А. Кацныьсон, Л. И. Привалова, С. В. Кузьмин, Б. И. Никонов, В. Б. Гурвич ОПЫТ АПРОБАЦИИ И ВНЕДРЕНИЯ МЕТОДОЛОГИИ ОЦЕНКИ РИСКА
Уральский региональный центр экологической эпидемиологии. Екатеринбург; Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий. Екатеринбург: ФГУ Центр Госсанэпиднадзора в Свердловской области, Екатеринбург
За 1997—2001 гг. в Свердловской области выполнено более 15 проектов оценки риска (ОР). В этих проектах оценка экспозиции населения к техногенным загрязнителям среды обитания осуществлялась как по данным фактического мониторинга многосредового загрязнения, так и по результатам моделирования рассеяния выбросов в атмосфере. Накопленный опыт |2—6] свидетельствует о применимости в условиях России международной методологии ОР как для анализа связей окружающая среда—здоровье населения в рамках системы социально-гигиенического мониторинга (СГМ), так и для прогнозирования вредных эффектов загрязнения среды проектируемыми или реконструируемыми промышленными предприятиями в рамках предупредительного санитарного надзора. Важным этапом, создающим возможность решения наиболее актуальных задач ОР, является предварительный отбор таких задач с учетом местных условий на основе выработанных нами критериев.
Использование на этапе анализа зависимостей экспозиции — ответ не только доступных баз данных, но и обширной эпидемиологической литературы и результатов собственных эколого-эпидемиологических исследований (ЭЭИ) позволяет в ряде случаев характеризовать по-пуляционный риск, как канцерогенный, так и неканцерогенный, не косвенными показателями типа НО, а прогнозируемым числом случаев заболевания или смерти. В свою очередь такие прогнозы указывают на целесообразность проведения дополнительных ЭЭИ. Тесная взаимосвязь ОР и ЭЭИ повышает надежность аналитического звена СГМ.
Наиболее существенные неопределенности ОР и ЭЭИ связаны с неопределенностью оценки экспозиции. Существующая система мониторинга загрязнения разных компонентов окружающей среды, осуществляемого разными ведомствами и в разных целях, оказывается неадекватной задачам этого этапа, особенно когда речь идет о необходимости расчета суммарной дозы, поступающей в организм из различных компонентов среды. В частности, для ОР при действии токсичных металлов и других стойких загрязнителей среды наиболее важно совершенствовать методологию мониторинга химического загрязнения продуктов питания и оценки их реального потребления.
Одной из важнейших для СГМ задач ОР является ранжирование, включающее в себя сравнение рисков, обусловленных разными факторами; сравнение рисков, обусловленных разными путями экспозиции к одному и тому же фактору; ранжирование территорий по уровням однофакторных и многофакторных рисков для здоровья населения. Существует ряд объективных трудностей, определяющих неопределенность решения этих задач. Наш опыт и анализ данных литературы свидетельствуют о том, что сравнительная ОР не может осуществляться во всех условиях на основе единого алгоритма, а требует выработки некоторых принципиальных положений и подходов.
Накопленный нами опыт и сформировавшиеся на его основе взгляды обобщены в монографии "Оценка риска как инструмент социально-гигиенического мониторинга" [3]. Тема этой монографии не случайна: напомним, что совместным постановлением главного государствен-
