«Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»

Вид материалаАвтореферат диссертации
Таблица 1 Объекты, материалы, методы и объем исследований
Результаты исследования и их обсуждение
Оценка риска для ССС в условиях многосредового, комбинированного воздействия химических факторов.
Гигиеническая структурно-динамическая и прогнозная оценка популяционных закономерностей заболеваемости и преждевременной смертно
Подобный материал:
1   2   3   4
Таблица 1
Объекты, материалы, методы и объем исследований

Объекты и материалы

Методы анализа

Объем

исследований

Атмосферный воздух, вода пи-тьевая. Базы данных: ФС госкомстата по Пермскому краю – 2ТП-воздух (32 источника выбросов), 2ТП-водхоз; ПЦГСМ и Роспотребнадзора по Пермскому краю (7 стац. и 6 маршрут. постов наблюдения, 13 контрольных точек водоснабжения г. Перми) – протоколы лаборатор. испытаний проб атмосферного воздуха, питьевой воды

Санитарно-гигиеническая оценка методами пространственно-временного анализа в среде ГИС ARC/View, версия 3.2. Математическое моделирование распространения вредных веществ в атмосферном воздухе с использованием программы УПРЗА «Эколог», версия 3.0 и «Эколог-средние» (55 примесей). Идентификация опасности и оценка риска для ССС у взрослых и детей при поступлении вредных веществ с атмосферным воздухом, питьевой водой (8 компонентов)

16 265 ед. инф. 1 пилотная территория – г. Пермь; 28 инф. баз данных; 35 моделей распространения загрязнений в атмосфере, 262 коэффициента и 72 индекса опасности, 68 суммарных индексов опасности

Рождаемость, смертность, заболеваемость населения г. Перми, Пермского края. Базы данных: ФС госкомстата по Пермскому краю – форма 12-здрав., С51, половозрастная численность населения; станции скорой помощи г. Перми – архив вызовов программного комплекса «Адис»

Прогнозирование заболеваемости и смертности от ССЗ, рождаемости, численности в половозрастном разрезе построением трендовой модели с динамическим экспоненциальным сглаживанием. Моделирование зависимости обращаемости за СМП в связи с ССЗ от концентраций загрязнений в атмосфере воздухе (2 компонента по 5 стационарным постам ПЦГСМ)

95 прогнозных моделей заболеваемости; смертности, рождаемости, 180 прогнозных моделей половозрастной численности; 36 достоверных коэффициентов корреляции

Дети 4-14 лет с синдромом ВСД г. Перми (территория с высокой техногенной нагрузкой) и, сравнительно, г. Кунгура (территория с удовлетворительной санитарно-гигиенической ситуацией)

Углубленная оценка здоровья детей по результатам клинического обследования. Оценка вегетативного статуса по критериям Вейна, вегетативного тонуса по индексу Кердо, инструментального обследования (ЭКГ - в 12 отведениях, вариационная КИГ на фоне клиноортостатической пробы - 9 параметров). Анамнестическое анкетирование родителей. Статистическая обработка карт клинического обследования и анкет по 125 показателям

520 детей (г. Пермь), 100 детей (г. Кунгур). 620 анкет, 620 карт клинического и 1240 протоколов функционального обследования, 16 индексов Кердо. 5580 ед. инф. (КИГ), 7440 ед. инф. (ЭКГ). Всего 85627 ед. инф.

Биосреды: кровь, моча


Химико-аналитическое исследование контаминантов в крови, моче (7 ингредиентов); моделирование зависимости концентрации контаминанта в биосреде от среднесуточной дозы загрязнения в организме

4080 элементоопределений в крови и 680 в моче;

2 достоверные математические модели

Биосреды: кровь, моча


Лабораторные методы диагностики: биохимические (25 показателей), иммунологические (13 показателей), общеклинические (20 гематологических показателей)

Всего 32240 исследований по 52 показателям

Маркеры экспозиции (концентрации токсикантов в крови). Маркеры ответа (уровень лабораторных показателей)

Математическое моделирование зависимости «маркер экспозиции – маркер эффекта» с использованием модели логистической регрессии. Расчет отношения шансов

Всего 10495 ед. информации.

23 достоверные модели

Система здравоохранения (показатели качества и доступности медицинской помощи). Базы данных: ФС госкомстата – обращаемость за медицинской помощью в связи с ССЗ, ТФОМС - оплаченные медицинские услуги

Моделирование зависимостей показателей здоровья населения (21 показатель) от параметров системы здравоохранения методами кластерного, факторного (метод главных компонент), множественного корреляционно-регрессионного анализа.

Решение оптимизационной задачи

54 достоверные модели

48 территорий

Всего 15060 ед. информации

Углубленным обследованием охвачено 620 детей в возрасте 5-14 лет (мальчики составили 49,2%, девочки – 50,8%), в том числе 520 человек (группа наблюдения) из г. Перми и 100 человек (группа сравнения) из г. Кунгура. В выборки включены дети, имеющие в качестве приоритетной патологии синдром ВСД, верифицированный в соответствии с МКБ-10 на основании клинических, функциональных и лабораторных данных. Обследование выполнено на базе детского стационара ФГУН «ФНЦ МПТ УРЗН» Роспотребнадзора в период 2005 2008 гг. Лабораторное обследование включало общеклинические, иммунологические, биохимические, гематологические показатели, выполненные унифицированными методами (В.В.Меньшиков, 1987; Л. Йегер, 1990). Всего выполнено 32240 исследований по 52 показателям с применением автоматического гематологического "Abakus junior" (Австрия), биохимического "Stat Faх-2600» (США), иммуноферментного "Stat Faх-2100" (США) анализаторов. Определение ароматических углеводородов в биосредах (бензола, толуола, этилбензола, о-, м-, п-ксилолов в крови, фенола в моче) осуществляли методом газовой хроматографии в соответствии с методическими указаниями "Сборник методик по определению химических соединений в биологических средах" (М., 1999, № 763-99-4.1.779-99). Всего выполнено 4080 определений.

Патогенетически значимые связи между воздействием загрязняющего вещества и ответной реакцией организма («маркер экспозиции – маркер эффекта»), характеризующие патоморфоз ВСД у детей при повышенной контами-нации биосред, описывали с помощью модели логистической регрессии (Е.М. Четыркин, 1977), согласно которой рассчитывали вероятность (рi) негативного изменения маркера ответа (лабораторные показатели, качественно и количественно характеризующие изменения в организме) при воздействии маркера экспозиции (концентрация бензола и фенола в биосредах) (С.М. Новиков, 2004).

Анализ информации проводили в пакете статистического анализа Statistica 6.0 и специально разработанных программных продуктов, сопряженных с приложениями MS-Office. Сравнение групп проводили методами непараметрической статистики с использованием критерия хи-квадрат (χ2), двухвыборочного критерия Стьюдента (t). Зависимости между качественными и количественными признаками оценивали методом однофакторного дисперсионного анализа, корреляционно-регрессионного анализа, методом расчета отношения шансов (OR). Адекватность модели оценивали с помощью процедуры дисперсионного анализа по критерию Фишера (F) и коэффициенту детерминации (R2). Различия считали статистически значимыми при р≤0,05 (С. Гланц, 1998).

Анализ деятельности системы здравоохранения осуществлен по параметрам, отражающим деятельность амбулаторно-поликлинического и стационарного звена медицинской помощи населению, страдающего ССЗ, СМП, параклинической службы. Математический анализ результатов исследования предусматривал постановку и решение задач имитационного моделирования и оптимального проектирования. Для этого были построены основные соотношения, описывающие комплекс зависимостей между параметрами системы здравоохранения и показателями здоровья населения с использованием методов вариационной статистики. Проверка достоверности параметров модели выполнена с использованием критериев Фишера и Стьюдента (С. Гланц, 1998).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Гигиеническая характеристика химических факторов атмосферного воздуха и воды централизованных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения территории наблюдения (г. Перми). Исследуемая территория (г. Пермь) является главным многоотраслевым промышленным центром Пермского края с развитой дорожно-транспортной инфраструктурой, где сосредоточено основное население трудоспособного возраста (49,1%),). Экономический потенциал города определяется предприятиями электроэнергетического, нефтегазоперерабатывающего, машиностроительного, химического и нефтехимического профиля, промышленные зоны которых занимают 42% от общей площади застройки города.

В атмосферный воздух г. Перми за последние пять лет с пылегазовыми выбросами поступает ежегодно около 130 тыс. тонн вредных веществ (457 наименований), при этом объем выбросов загрязняющих веществ с отработанными газами автотранспорта (101,0 тыс. тонн) более чем в 3 раза превышает выбросы от стационарных источников загрязнения. Уровень загрязнения атмосферного воздуха в 2003-2008 гг. оценивался как высокий и очень высокий (ИЗА=8,6-14,2). На основании ранжирования 457 аэрогенных факторов по критерию сравнительной опасности (HRI) идентифицировано 11 приоритетных компонентов, создающих риск для ССС. Наиболее опасными (первые 5 ранговых мест) при аэрогенном воздействии являются углерода оксид, бензол, бария нитрат, этилен, фенол. Суммарный выброс этих компонентов загрязнения атмосферного воздуха составляет 38,5% от общего валового выброса. Основными стационарными источниками их поступления в атмосферный воздух г. Перми являются процессы производства предприятий химической, нефтеперерабатывающей, машиностроительной отраслей промышленности на ОАО «Стирол», ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез», ОАО «Сорбент» ОАО «Камтэкс-Химпром», ЗАО «Сибур-химпром», ОАО «Инкар». Долевой вклад в общее загрязнение атмосферы города составляет 7,5%. При этом углерода оксид и бензол являются одновременно компонентами выбросов и отработанных газов автотранспорта. Долевой вклад автотранспорта в выброс данных примесей в атмосферу составляет 77% и 94% соответственно.

Качество атмосферного воздуха по результатам исследований в 2004 2008 гг. характеризуется превышением гигиенических нормативов в селитебных зонах территории города по содержанию оксида углерода до 2,8-6,4 ПДКм.р., фенола – до 2,0-5,6 ПДКм.р., бензола – до 1,0-2,2 ПДКм.р.. Среднегодовая концентрация оксида углерода по городу составила 0,4 ПДКс.с., бензола – 0,9 ПДКс.с.. Данные натурных наблюдений свидетельствуют о более высоких показателях среднегодовых концентраций бензола и фенола – до 2,0-2,3 ПДКс.с.. Регистрируется систематическое содержание оксида углерода на уровне 0,4-0,8 ПДКс.с.. Расчетные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе селитебной зоны от стационарных источников по оксиду углероду установлены на уровне 2,25 ПДКм.р., бензолу – 0,28 ПДКм.р.. При одновременном поступлении бензола с выбросами автотранспорта и стационарных источников – на уровне 1,3-1,7ПДКс.с.. В зоне экспозиции находится 844,2 тыс. человек, в том числе 137,6 тыс. детей (рис. 1).

Источниками питьевого водоснабжения населения г. Перми являются реки Кама, Сылва, Чусовая. По результатам мониторинговых наблюдений в 2005 2008 гг. в воде, прошедшей предварительную подготовку и поступающей в разводящую сеть, зарегистрировано превышение гигиенических нормативов остаточного свободного хлора и железа на уровне 1,3-3,0 ПДК (8-12% проб в год). В целом, качество воды централизованных систем питьевого водоснабжения удовлетворяет требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода», вместе с тем, в питьевой воде содержится ряд металлов на уровне 0,1-0,7 ПДК (никель, барий, мышьяк, натрий), являющихся потенциально опасными для ССС.

Для решения поставленных в работе задач выполнена гигиеническая оценка территории сравнения – г. Кунгур. По данным Роспотребнадзора по Пермскому краю санитарно-гигиеническая ситуация в г. Кунгуре в отношении потенциально опасных для CCC химических факторов атмосферного воздуха и питьевого водоснабжения характеризуется как удовлетворительная.

Оценка риска для ССС в условиях многосредового, комбинированного воздействия химических факторов. В результате проведения процедуры оценки риска установлено, что риск для ССС населения г. Перми при остром ингаляционном воздействии приоритетных загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух с выбросами от стационарных источников и автотранспорта, формируется только оксидом углерода. Индексы опасности, установленные по данным расчетного моделирования и натурных наблюдений качества атмосферного воздуха, находятся в пределах 0,002-0,405, что соответствует приемлемому уровню риска. Риск для ССС при хроническом ингаляционном поступлении приоритетных загрязнений в организм практически на всей территории города формируется преимущественно бензолом (долевой вклад 99-100%), незначительный вклад в отдельных точках установлен для фенола и оксида углерода (0-1%). Риск поражения ССС, выраженный через индекс опасности, при условии одновременного поступления в организм указанных веществ ингаляционным путем по расчетным данным до 5,7 раза, по данным натурных наблюдений до 7,5-8,8 раза превышает приемлемый уровень (табл. 2). Пространственный анализ показал, что на 20% селитебной зоны индекс опасности для ССС достигает 3,7-56, вклад автотранспорта – 82% (рис. 2).

Риск для ССС при хроническом пероральном поступлении в организм приоритетных загрязнений с питьевой водой из сети хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Перми в основном формируется мышьяком (вклад в уровень риска 75-79%), и, в меньшей степени, нитратами (10-11%), барием (5-10%). При хроническом комбинированном поступлении в организм приоритетных загрязнений с питьевой водой для взрослого населения установлен приемлемый уровень риска для ССС (HI=0,56–0,60) в зонах всех точек контроля качества воды, для детского населения – неприемлемый уровень (HI=1,295 1,408).


Таблица 2

Риск для ССС населения г. Перми при хроническом многосредовом (с атмосферным воздухом и питьевой водой), комбинированном поступлении загрязнений в организм

Вещество

Атмосферный воздух (HQai)

Вещество

Питьевая вода (HQwo)

Расчетное

моделирование

Натурные наблюдения

Натурные наблюдения

все население

взрослые

дети

Углерода оксид

0,002-0,005

0,450-0,800

Барий

0,016-0,067

0,038-0,157

Бензол

0,033-5,651

6,00-7,00

Мышьяк

0,457

1,065

Фенол


0,0-0,033


0,667-1,333


Натрий

0,009-0,023

0,022-0,053

Никель

0,035-0,087

0,048

Нитраты

0,038-0,114

0,082-0,204

Суммарный риск (HIi)

0,035-5,654


7,467-8,800


Суммарный риск (HIo)

0,556-0,603


1,295-1,408


Многосредовое поступление




Расчетное

моделирование

Натурные наблюдения




Расчетное

моделирование

Натурные

наблюдения

Взрослые

Дети (0-14 лет)

Суммарный риск (THI)

0,61-6,22

8,05-9,38

Суммарный риск (THI)

1,39-6,99

8,83-10,15

Численность населения в зоне экспозиции при THI>1

773 000

Численность населения в зоне экспозиции при THI>1

138 000

Многосредовое, комбинированное хроническое воздействие загрязнений создает риск для ССС взрослых, превышающий допустимый уровень по расчетным данным до 6,22 раза, по данным натурных наблюдений – до 9,38 раза.





Рис. 1. Изолинии рассеивания

бензола от источников выбросов

г. Перми

Рис. 2. Риск для ССС хронического ингаляционного воздействия бензола при поступлении с выбросами автотранспорта в атмосферный воздух г. Перми

Суммарный риск для ССС детского населения соответствует неприемлемому уровню (THI=1,39-10,15). Приоритетной средой воздействия является атмосферный воздух (в среднем долевой вклад аэрогенного фактора для взрослых и детей составил 60-74%), приоритетным путем поступления загрязнений в организм – ингаляционный. Численность взрослых, находящихся в условиях неприемлемого уровня риска для ССС, составляет 773,0 тыс. человек, детей – 138,0 тыс. человек.

Гигиеническая структурно-динамическая и прогнозная оценка популяционных закономерностей заболеваемости и преждевременной смертности населения от болезней ССС. Коэффициент общей смертности населения в г. Перми в период 2000 2008 гг. стабильно составлял 13,2-15,3‰, превышая показатель смертности населения ряда городов РФ, аналогичных по численности и социально-экономическому развитию: Казани, Уфы, Челябинска (12,0 12,6‰). В исследуемый период рост смертности обусловлен увеличением, среди прочих причин, смертности от ССЗ, удельный вес которых в структуре в 2008 г. составил 57,1% (распространенность – 298,3‰). Углубленный анализ смертности в различных возрастных категориях в г. Перми показал, что самая высокая частота смерти, связанной с ССЗ, регистрируется у взрослых по причине ЦВБ и ИБС (удельный вес в структуре причин смертности 41-42%), гипертонической и других болезней сердца (11%). У лиц трудоспособной возрастной категории смертность от болезней ССС увеличилась, в том числе за счет ИБС и ЦВБ (темп прироста – 11%), на фоне снижения показателя общей смертности. У подростков показатель общей смертности также снизился в 1,7 раза, смертность от ССЗ увеличилась в 6 раз. Удельный вес ССЗ в структуре причин смертности подростков в 2008 г. составил 7,3%, основными причинами смерти явились ЦВБ, ИБС и другие болезни сердца.

Анализ заболеваемости населения г. Перми показал, что в структуре заболеваемости взрослых ССЗ имеют наибольший удельный вес (18,6%). В течение 1993-2008 гг. уровень распространенности данного класса болезней увеличился со 140,43‰ до 298,29‰ (темп прироста – 112%), стабильно превышал аналогичный среднекраевой показатель на 15-20%, прогнозный уровень к 2011 г. составит 341,81‰. Рост заболеваний ССС у взрослых за исследуемый период происходил преимущественно за счет случаев гипертонической болезни (распространенность увеличилась в 4 раза), имеющей наибольший удельный вес в структуре заболеваемости ССС (в 2008 г. – 40%), к 2011 г. по прогнозным оценкам ее уровень достигнет 165,11‰ и превысит среднекраевой показатель

Заболеваемость подростков г. Перми болезнями ССС за последние 15 лет увеличилась в 6,3 раза и составила в 2008 г. 42,82‰. Темп прироста заболеваемости ССС у подростков (522%) имел более выраженный характер по сравнению с показателем у взрослых г. Перми и Пермского края (112% и 149% соответственно) (рис. 3). Построение трендовой кривой прогноза свидетельствует, что к 2011 г. уровень распространенности ССЗ среди подростков увеличится до 53,7‰. Наибольший вклад в увеличение распространенности ССЗ у подростков вносит гипертоническая болезнь, уровень которой за анализируемый период увеличился в 6 раз и превысил показатель по краю.

Частота регистрации у детей (0-14 лет) г. Перми болезней ССС в исследуемый период увеличилась с 10,16‰ до 27,59‰ и в 2008 г. превысила среднекраевой показатель.





а) динамика и темпы прироста б) распространенность и структура, 2008 г.

Рис. 3. Характеристика сердечно-сосудистой патологии у населения г. Перми

Обращает внимание за последние 5 лет рост распространенности у детей ССЗ в целом и гипертонической болезни в частности, имеющей наиболее неблагоприятную динамику (темпы прироста в 10,4-17,8 раз превысили аналогичные среднекраевые показатели). Ожидаемый прогноз распространенности ССЗ у детей к 2011 г. составил 38,32‰, при пессимистическом варианте - до 51,96‰, что в 2 раза выше краевых прогнозных величин. Исследование популяционных особенностей заболеваемости населения г. Перми показало, что прогностически неблагоприятные тенденции роста патологии ССС уже в детском возрасте усугубляются в старших возрастных категориях. Об этом свидетельствует достоверная зависимость заболеваемости взрослых болезнями ССС от уровня распространенности ССЗ у детей и подростков (R2=0,78, р≤0,001). Сложившийся неблагоприятный текущий и прогнозируемый уровень заболеваемости и преждевременной смертности от болезней ССС формирует предпосылки сохранения негативных тенденций смертности в целом (к 2020 г. прогнозный уровень общей смертности составит 13,7 ‰ и превысит показатель 2008 г. на 4%) на фоне неблагоприятных демографических трендов.

Прогноз показателей воспроизводства населения г. Перми на период до 2020 г. свидетельствует, что при существующем развитии основных демографических процессов преодоления состояния депопуляции не предполагается.