ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫЕ ОТНОШЕНИЯ МЕЖДУ УРОВНЕМ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ И ЗАГРЯЗНЕНИЕМ

ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫЕ
ОТНОШЕНИЯ МЕЖДУ УРОВНЕМ
ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ
НОВООБРАЗОВАНИЙ И ЗАГРЯЗНЕНИЕМ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РЕГИОНАХ С
РАЗНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИЕЙ
Н.А. Мешков
Заслуженный врач
Российской Федерации,
доктор медицинских наук, профессор
ФГБУ «НИИ Научно-исследовательский институт экологии
человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина»
Минздрава России, г. Москва
Формирование
злокачественных
новообразований
происходит в результате комбинированного воздействия
канцерогенных факторов, среди которых важная роль
отводится загрязнению окружающей среды (Epstein S.,1998).
Экологическая обусловленность злокачественных новообразований
(ЗНО) не вызывает сомнений – доказано
наличие прямой связи между загрязнением окружающей среды и
увеличением частоты случаев онкологических заболеваний
(Онищенко Г.Г., 2003; Beelen R., et al.; Антипанова Н.А., 2007).
Мнения расходятся лишь при оценке доли раковых заболеваний,
связанных с воздействием загрязнения
атмосферного
воздуха
питьевой воды
почвы
По данным ВОЗ экологически обусловлены около 80% таких
заболеваний, что совпадает с мнением Hill M.J. (2001).
По другим данным причинная обусловленность онкологических заболеваний
воздействием факторов окружающей среды не превышает 15% (Carroll
Kenneth K., 1996; Sancho-Garnier Helene, 2000).
Экологозависимые и эколого
обусловленные заболевания развиваются
под воздействием не только повышенных, но
также пороговых и субпороговых
концентраций химических веществ в
окружающей среде (Васильев В.В., 1997).
Интенсивность воздействия каждого из них
может быть минимальной, но повреждающее
действие одного из них может многократно
усиливаться вредным воздействием других
(Ревич Б.А., Авалиани С.Л. , 2004).
Поэтому при выявлении причинно-следственных отношений
целесообразным является построение не только множественных,
но и парных зависимостей с последующей интерпретацией
нарушения здоровья при действии множества факторов, не
превышающих пороговый уровень воздействия.
По данным Михайловой Л.А., Елизаровой Т.В. (2008)
около 30% всех онкологических заболеваний жителей
промышленных районов обусловливает загрязнение
атмосферы.
Цель исследования:
Установление
причинно-следственных
отношений
между
заболеваемостью
злокачественными
новообразованиями
населения и загрязнением атмосферного воздуха в регионах с
разной экологической ситуацией
Материалы и методы исследования .
Исследование проводилось в рамках госзадания по данным
социально-гигиенического
мониторинга,
представленным
территориальными управлениями Роспотребнадзора городов
Оренбург, Самара и Томск.
Гигиеническая оценка загрязнения атмосферного воздуха выполнена по
коэффициенту опасности для здоровья населения (НQ = С/ПДК).
Для
установления
причинно-следственных
отношений
между
заболеваемостью (распространенностью) ЗНО и загрязнением атмосферного
воздуха использовался множественный и парный регрессионный анализ.
Методы исследования .
При интерпретации результатов регрессионного
анализа учитывалось:
 наличие закономерности, свидетельствующей о влиянии
факторов на здоровье, установленной в экспериментальных и
эпидемиологических исследованиях;
 принятый уровень значимости уравнения;
 содержательная интерпретация меры связи.
Адекватность разработанных математических моделей оценивалась по:
•критериям причинности Хилла (Hill A.B., 1965),
•коэффициенту корреляции (R0,7)
•коэффициенту детерминации (R²0,5).
Оценка значимости уравнения регрессии в целом – по F-критерию
Фишера (p<0.05).
Результаты исследования .
Результаты
сравнительного
анализа
загрязненности
атмосферного воздуха представлены на рисунке 1.
Рис. 1. Гигиеническая оценка загрязнения атмосферного
воздуха в гг. Оренбург, Самара и Томск, HQ
Наиболее высокий
коэффициент опасности
взвешенных веществ
(HQ=1,8) выявлен в
г. Оренбурге, на 2-м месте –
г. Самара (HQ=1,4).
По диоксиду азота 1-е место –
г. Оренбург (HQ= 2,3), 2-е –
г. Томск (HQ=1,1).
В гг. Оренбург и Томск HQ
бенз(а)пирена составляет
соответственно 2,4 и 1,5.
Высокий HQ формальдегида
выявлен во всех трех городах –
в Самаре HQ=5,0, в Томске
HQ=4,2 и в Оренбурге HQ=2,4.
Усредненные за период исследования (2001-2010 гг.) уровни
заболеваемости (incidence) и распространенности (prevalence
rate) ЗНО среди населения в гг. Оренбург, Самара и Томск
представлены на рисунке 2.
По этим показателям:
1-е место – г. Самара,
2-е место – г. Оренбург.
Рис. 2. Уровни заболеваемости (incidence) и распространенности
(prevalence rate) ЗНО среди населения в гг. Оренбург, Самара и Томск.
Таблица 1
Модели зависимости заболеваемости (incidence) и распространенности (prevalence rate)
ЗНО среди населения г. Оренбурга от загрязнения атмосферного воздуха
Категории
населения
Модели
R
R²
p
y=3,4+3,8×Взвешенные вещества
0,67
0,67
0,637
0,589
0,449
0,448
0,406
0,347
<0,5
<0,2
<0,7
<0,6
Заболеваемость ЗНО трахеи, бронхов, легкого
y=0,1+5,2×Сажа+0,03×Взвешенные вещества+3,1×NO2
0,787
0,62
<0,1
y=0,1+5,2×Сажа+3,1×NO2
0,784
0,614 <0,04
0,794
0,745
0,897
0,886
0,63
0,554
0,805
0,785
Incidence
Дети
y=-0,07+0,8×Взвешенные вещества+0,003×Бенз(а)пирен
y=-0,07+0,8×Взвешенные вещества
y=3,1+3,7×Взвешенные вещества+3,7×СО
Взрослые
Prevalence Rate
Дети
Взрослые
y=-0,03+3,2×Взвешенные вещества+0,004×СО+8,2×Сажа
y=0,08+3,0×Взвешенные вещества
y=24,5+0,7×Бенз(а)пирен+42,7×H2S+7,9×Взвешенные вещества
y=24,7+1,1×Бенз(а)пирен+7,4×Взвешенные вещества
<0,7
<0,2
<0,6
<0,2
Из таблицы видно, что адекватна и статистически значима
только модель зависимости заболеваемости ЗНО трахеи,
бронхов, легкого среди взрослого населения от содержания в
воздухе сажи и диоксида азота.
Таблица 2
Доли влияния факторных признаков на вариацию заболеваемости (incidence) и
распространенности (prevalence rate) ЗНО среди населения г. Оренбурга
Категории
населения
Модели
Incidence
y=-0,07+0,8×Взвешенные вещества+0,003×Бенз(а)пирен
Дети
Взрослые
y= -0,07 + 0,8 × Взвешенные вещества
Взрослые
98,3
81,9
y=3,4+3,8×Взвешенные вещества
34,7
Заболеваемость ЗНО трахеи, бронхов, легкого
y=0,1+5,2×Сажа+0,03×Взвешенные вещества+3,1×NO2
Prevalence Rate
y=-0,03+3,2×Взвешенные вещества+0,004×СО+8,2×Сажа
y=0,08+3,0×Взвешенные вещества
y=24,5+0,7×Бенз(а)пирен+42,7×H2S+7,9×Взвешенные вещества
y=24,7+1,1×Бенз(а)пирен+7,4×Взвешенные вещества
1,7
44,8
y=3,1+3,7×Взвешенные вещества+3,7×СО
y=0,1+5,2×Сажа+3,1×NO2
Дети
Доля влияния, %
18,1
57,9
8,4
33,7
65,4
34,6
92,7
55,4
44,3
73,2
0,2
7,1
27,8
34,9
28,0
Из таблицы 2 видно, что 65,4 и 34,6%. дисперсии уровня
заболеваемости ЗНО трахеи, бронхов, легкого среди взрослого
населения модель объясняет влиянием сажи и диоксида азота.
Таблица 3
Модели зависимости заболеваемости (incidence) и распространенности (prevalence rate)
ЗНО среди населения г. Самары от загрязнения атмосферного воздуха
Категории населения
Взрослые
Модели
Incidence
y=-0,2+41,9×Взвешенные вещества–9,1×NO2
R
R²
0,924
0,854
<0,2
y=-6,5+38,8×Взвешенные вещества
0,918
0,843
<0,03
y=64,8–155,8×SO2–62,7×CO
0,943
0,89
<0,1
y=29,4–39,8×CO
0,902
0,814
<0,04
y=-12,7+36,2×H2S–4,3×Формальдегид
0,839
0,703
<0,2
y=-10,8+18,0×H2S
0,749
0,56
<0,2
p
Заболеваемость ЗНО трахеи, бронхов, легкого
y=-7,2+1021,3×Формальдегид–585,2×H2S
y=-8,7+721,2×Формальдегид
Prevalence Rate
y=15,6+117,4×Взвешенные вещества–25,7×NO2
Взрослые
y=-2,1+108,6×Взвешенные вещества
0,997
0,976
0,993 <0,01
0,953 <0,005
0,926
0,857
<0,2
0,919
0,845
<0,03
y=-12,7+36,2×H2S–4,3×Формальдегид
0,841
0,707
<0,3
y=-12,7+49,2×H2S
0,734
0,539
<0,03
В г. Самаре выявлены адекватные и статистически значимые модели зависимости уровня заболеваемости
ЗНО среди взрослых от содержания в воздухе взвешенных веществ и окиси углерода, а также
заболеваемости взрослых ЗНО трахеи, бронхов, легкого от содержания формальдегида и сероводорода.
Такие же зависимости установлены между распространенностью ЗНО среди взрослых и содержанием в
воздухе взвешенных веществ и сероводорода.
Таблица 4
Доли влияния факторных признаков на вариацию заболеваемости (incidence) и
распространенности (prevalence rate) ЗНО среди населения г. Самары
Категории
населения
Модели
Доли влияния, %
Incidence
y=-0,2+41,9×Взвешенные вещества–9,1×NO2
y=-6,5+38,8×Взвешенные вещества
–
84,3
y=64,8–155,8×SO2–62,7×CO
Взрослые
–
–
y=29,4–39,8×CO
81,4
y=-12,7+36,2×H2S–4,3×Формальдегид
y=-10,8+18,0×H2S
Заболеваемость ЗНО трахеи, бронхов, легкого
y=-7,2+1021,3×Формальдегид–585,2×H2S
–
56,0
–
–
–
y=-8,7+721,2×Формальдегид
95,3
Prevalence Rate
y=-0,03+3,2×Взвешенные вещества+0,004×СО+8,2×Сажа
Взрослые
–
y=0,08+3,0×Взвешенные вещества
y=-12,7+36,2×H2S–4,3×Формальдегид
y=-12,7+49,2×H2S
–
–
84,5
–
–
53,9
Доли влияния взвешенных веществ и окиси углерода на вариацию уровня
заболеваемости ЗНО среди взрослых составляют соответственно 84,3 и 81,4%,
заболеваемости взрослых ЗНО трахеи, бронхов, легкого формальдегидом – 95,3%, а
распространенности ЗНО – на 84,5% взвешенными веществами и на 53,9%
сероводородом.
Таблица 5
Модели зависимости заболеваемости (incidence) и распространенности (prevalence rate)
ЗНО среди населения г. Томска от загрязнения атмосферного воздуха
Категории
населения
Модели
R
R²
p
Incidence
Дети
Взрослые
Взрослые
y=0,24–0,09×Бенз(а)пирен–12,4×Формальдегид
0,933
0,87
<0,01
y=0,1–0,04×Бенз(а)пирен
y=5,2+7,7×Взвешенные вещества–3,5×NO2–
–0,2×СО+0,4×Бенз(а)пирен–83,3×Формальдегид
Prevalence Rate
y=16,7+24,4×Взвешенные вещества+52,4×NO2
0,797
0,636
<0,2
0,744
0,554
0,742
0,55
<0,7
<0,2
В таблице 5 показано, что адекватные и статистически значимые причинноследственные отношения установлены между уровнем заболеваемости ЗНО
среди детского населения г. Томска и содержанием в воздухе бенз(а)пирена и
формальдегида.
Таблица 6
Доли влияния факторных признаков на вариацию заболеваемости (incidence) и
распространенности (prevalence rate) ЗНО среди населения г. Томска
Категории
населения
Модели
Доли влияния, %
Incidence
Дети
Взрослые
y = 0,24 – 0,09 × Бенз(а)пирен – 12,4 × Формальдегид
–
–
y = 0,1 - 0,04 × Бенз(а)пирен
63,6
y = 5,2 + 7,7 × Взвешенные вещества – 3,5 × NO2 – 0,2 × СО +
0,4 × Бенз(а)пирен - 83,3 × Формальдегид
81,9
18,1
63,3
36,7
Prevalence Rate
Взрослые
y = 16,7 + 24,4 × Взвешенные вещества + 52,4 × NO2
Из таблицы 6 видно, что доли влияния бенз(а)пирена и формальдегида на
дисперсию уровня заболеваемости ЗНО среди детского населения не
определены. Методом пошаговой регрессии установлено, что дисперсия
зависимой переменной на 63,6% объясняется содержанием в воздухе
бенз(а)пирена.
Некоторые из исследованных в качестве факторов риска
вещества, не являются канцерогенами, но по ряду причин они
включены в модели причинно-следственных отношений.
Так, например, окись углерода не относится к веществам, обладающим
канцерогенным эффектом, но входит в состав выхлопных газов и может
служить индикатором влияния другого вещества.
Не включен в перечень канцерогенных веществ и сероводород, но
некоторые авторы относят его к факторам риска развития злокачественных
новообразований у взрослых (Сазонова О.В. И др., 2014).
Выявлена зависимость рака легкого при длительном
воздействии воздуха, загрязненного диоксидом азота
(Raaschou-Nielsen O., et al., 2011).
Установлено, что загрязнение транспортом воздуха (индексированное по
концентрации диоксида азота) повышает риск смерти от рака легкого у
некурящих (Yorifuji T., et al., 2010).
Выводы
1. Установлено, что в г. Оренбурге в 1,8 раза превышен допустимый уровень
содержания в воздухе взвешенных веществ, в 2,3 раза – диоксида
азота, в 2,4 раза – бенз(а)пирена и формальдегида.
2. В г. Самаре выявлено превышение установленных нормативных величин
по содержанию в воздухе взвешенных веществ – в 1,4 раза,
формальдегида – в 5 раз и сероводорода – в 1,3 раза.
3. В г. Томске превышение нормативных величин по содержанию
формальдегида составляет 4,2 раза, бенз(а)пирена – 1,5 раза и
диоксида азота – 1,1 раза.
Выводы
4. В г. Оренбурге уровень заболеваемости среди взрослых ЗНО трахеи,
бронхов, легкого на 65,4% зависит от содержания в воздухе сажи и на
34,6% – от содержания диоксида азота.
5. В г. Самаре уровень заболеваемости ЗНО среди взрослых на 84,3%
обусловлен содержанием в воздухе взвешенных веществ, на 81,4% –
окиси углерода; уровень заболеваемости взрослых ЗНО трахеи, бронхов,
легкого – на 95,3% содержанием формальдегида, уровень
распространенности ЗНО – на 84,5% взвешенными веществами и на
53,9% сероводородом.
6. В г. Томске вариация уровня заболеваемости ЗНО среди детского
населения на 63,6% обусловлена содержанием в воздухе бенз(а)пирена.
ДОКЛАД ОКОНЧЕН
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!