Бихглхол Р. Основы эпидемиологии

ЭПИД€МИОЛОГИRОКРУЖАЮЩ€Й CP€ДЫи ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХЗАБОЛЕВАНИЙ

скольку вредности окружающей среды часто являются резуль­

татом деятельности некоторых видов промыmленности и

сельского хозяйства, экономически выгодных для общества,

их устранение может стоить слишком дорого. Однако загряз­ нение окружающей среды само по себе сопряжено во многих

случаях . с большими расходами и может нанести вред

обрабатываемой земле и собственности i1ромыmленных пред­

приятий, а также здоровью людей. :ЭпидемиолоrичCt:КИЙ

анализ помогает органам здравоохранения найти приемлем:ое

соотношение риска для здоровья и ЭКОНОМ}~':<:;(;ких затр.\т,

связанных с необходимостью профЙЛактики.

По мере глобалi>НЫХ изменений в окружающей среде перед

эпидемиологией в ближайшие десятилетия встанут новые

задачи. Потребуется нзучить потенциальное влияние на

здоровье населения происходящих на планете температурньrх

сдвигов, разрушения озонового слоя, ультрафиолетового ~~~..

лучения, кислотных осадков и некоторых аспектов динамию~

народонаселения (McMichael. 1991).

ВоздеЯствне н доза

Общие концепции

Эпидемиологические исследования окружающей среды часто име­ юг дело с очень специфическими факторами, подцающимися

количественной оценке. Поэroму особое значение в сфере

эrmдемиологии окружающей cpt"JJ.Ы и профессионaJIЬНЫХ заболе­ ваний приобретают концеrщии воздействия и дозы (СМ. с. 121).

Воздействие измеряется по уровню и продолжительности.

Существующий на данный момент уровень воздействия сре­

довых факторов, которые вызывают 'острые реакции сразу

или почти сразу после начала экспозиции, определяет наличие

или отсутствие эффекта (например, легочных и сердечных

заболеваний с летальным исходом при "обусловленной смогом

лондонской эпидемии") (рис. 9.3).

Однако многие факторы окружающей среды сказываются на

организме лишь через длительное время. Это относится к

накапливающимся в нем химическим веществам (например.

кадмию) и вредностям, обладающим кумулятивными свойст-

177

ОСНОВЫ ЭПИДЕМИОЛОГИИ

вами (например, радиации и шуму). для такою рода воздей­

ствия предшествующие уровни экспозиции и ее продолжитель­

ность имеют большее значение, чем уровень в данный момент. Необходима также оценка общею воздействия (или внешней

Рис. 9.3. Обусловленная CMoroM лондонская' эпидемия, де­

кабрь 1952 r.

Концентрация

загрЯЗнения

Дни

WHO' 92504

ИСТОЧНИК: Министерство здравоохранения Великобритании, 1954.

178

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРОФЕССИОНIII1ЬНЫХЗАБОЛЕВАНИЙ

дозы). Во многих случаях она приблизительно равна произ­

ведению продолжительности воздействия и его уровня.

В эпидемИологических исследованиях для количественной оцен­

ки воздействия фактора окружающей среды на' состояние

здоровья населения испаm>зуюrcя разнообразные определения, воздействия и дозы. Например, на рис. 1.1 воздействие выражено

только через еro УlЮвеиь (число вьlкуриваемых в день сигарет).

В табл. 5.2 приведены данные как о ПlЮдолжительности, так и об уровне воздействия шума, повлекшие за собой утрату слуха. Внешняя доза может также быть представлена как одна

суммарная мера, например в виде "naчко-лет" или "волокно­

лет" (или частице-roдов) (см. рис. 9.4),

'Рис. 9.4. Связь' между ВОЗАе~ствием асбеста (В частице-rо­

'.A~X) и относительным риском развития рака lIеrиих

с::;.

~

(.)

о

i!:

о

2

Экспозиция (106 частиц Х 1 фvr х чисJТО JТeT)

WHO 92505

Источник: Mc:Donatd " С:ОilВТ., 1980.

179

ОСНОВЫ ЭПИДЕМИОЛОГИИ

Биологический мониторинг

Если изучаемый фактор окружающей среды представляет

собой химическое вещecrво, уровень воздействия и дозу

можно оценить путем измерения его концентрации; в жидко­

стях и:ли тканях организма. Такой подход I:I8зывается биоло­ гическим мониторингом. Чаще всего он предусматривает

исследование крови и мочи, но при воздействии некоторых

химических веществ особый интерес могут представлять дpyme' ткани·и жидкости организма. Так, при определении

воздействия на организм человека содержащейся в рыбе

. метилртути объектом исследоЩtния являются волосы, а в

случае с мышьяком - ногти; анализ фекалий позволяет

количecrвенно оценить недавно·попавшие в организм с пищей

металлы; грудное молоко служит материалом ДЛЯ анализа накопления в нем хлорорганических пестицидов и друmx

хлорированных углеводородов, например полихлорированных

дифенилов и диоксинов; биопсии жировой, костной, легочной,

печеночной. и почечной тканей исследуют в тех случаях,

когда подозревают отравление.

Интерпретация результатов' биолоmческого мониторинга

требует подробных знаний о кинетических и метаб~личе­

ских· свойствах химических веществ, которые включают

данные об их абсорбции, транспорте, аккумуляции и

выведении. Некоторые вещества выводятся из организма

очень быстро, поэтому оценка результатов их воздействия

должна быть незамедлительной. Иногда исследование ка­

кой-либо одной ткани или жидкости организма указывает

лишь на факт недавнего воздействия, тогда как по др.угоЙ

ткани можно судить об общей дозе. Чтобы полученный для

. анализа материал был биолоmчески иидикативным, хими­

ческое вещество должно абсорбироваться. Измеряемая таким

образом доза называется абсорбированной или внутренней

дозой в отличие от внешней, определяемой на основании оценки внешнего воздействия.

данные рис. 9.5 указывают на быстрое увеличение содержания

кадмия в крови в первые месяцы после начала экспозиции,

тогда как изменения его уровня в моче определению не

поддаются. После длительной же экспозиции отмечена тесная

180

эпидемиология ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫИ ПРОФЕССИОНAllЬНЫ)(ЗАБОЛЕВАНИЙ

коррелsщия между содержанием кадмия в моче и общей ero

дозой в организме (рис. 9.6).

Рис. 9.5. Уровни кадмия в крови и моче в течение nepBoro roAa экспозиции

Время

wнo 92506

Источник: Kjellstrom & NQrdberg, 1978.

Индивидуальные параметры в отличие от групповых

Иццивидуальные параметры экспозиции со временем мeнmoтcя.

Поэтому следует особенно вдумчиво подходить к выбору частоты

и метода измерений для определения факта экспозиции и ero

дозы. Расчеты же доЛЖНЬ1 проверяться (СМ. главу 2). Следует

также предусмотреть rnраНТШI качества измерений.

ЭкспозlЩИИ и их дозы у разных moдей также различаЮТСЯ. Люди, даже работающие на одном предприятии бок о бок,

подвергаются воздейcrвиям разных уровней из-за неодинаковых

особенностей CBoero поведения на производстве или различий в КOlщентрации загрязнителей в разных местах. Например, один станок может загрязнять. помещение, друroй -,.- нет. При биологическом мониторинге надо учитывать, что всасывание

иэкскреция OAHOro и TOro же химическоro вещества имеют

181

основы ЭПИДЕ41ИОЛОГИИ

Рис. 9.6. Связlo между дозами кадмия и ero уровнями 8 моче

i

~

о

иС7о'fННК: KjellstrOm, 1977.

разный уровень в разных орraниэмах. Даже при одниаковых

внешних дозах внутренние дозы могут. в .конечном счете

различаться.

Один из способов. выражения ИНдИВндуальных различий З8ICJIЮчается: в построении кривых распределения (глава 4). Распределения индивидуальных доз при воздействии химиче­

ских веществ чаcro оказываются ассиметричными и находятся

в большем соотвeтcrвии с лоraрифмическим нормальным

182

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫИ ПРОФЕССИОНAllЬНЫХЗАБОЛЕВАНИЙ

частотным распределением, чем с нормальным распределени­

ем. В идеальном варианте во всех эпидемиологических

. исследованиях, в которых производится измерение доз, ха­

рактер их распределения следует проверять по форме соот­

ветствующей кривой. При логарифмическом нормальном рас­

геометрическим, а не арифметическим средним значениям и стаидартным отклонениям (см. с. 90).

При представлении данных о воздействии или дозе для целых

групп чаще всего используют арифметические или геометри­

ческие средние величины. Другой способ заключается в

использовании квантилей или ПJЮцентилей (глава 4). Напри­

мер, когда мы определяем, является ли опасной доза

свинца для какой-либо группы детей, среднее значение

дЛЯ 9ТОЙ группы может представлять меньший интерес, чем процент детей, .У которых индивидуальные дозы выше

установленного порога (рис. 9.7). Если пороговый уровень

воздействия на мозг содержащегося в крови свинца

составляет 400 мкг/л, информация о его среднем уровне

для группы (300 мкг/л в 1971 г.) не дает никаких

указаний иа то, сколько детей. будут подвергаться его опасному воздействию. Более важно то, что в 1971 г.

концентрацию свинца в крови выше 400 мкг/л имели 25 %

детей. в 1976 г. его средний уровень снизился до 200 мкг/л,

адоля детей, у которых его концентрациSl превышала

400 мкг/л, - до 4 %.

Те же соображения относительно представления средних

значений или процентилей имеют значение при количест­

венном определении ~e"тa воздействия. ВСе большее

беспокойство вызывает' влияние химических веществ, со­

деРЖЭIЦиха в окружающей среде, на умственное развитие

и поведение детей. В ряде исследований определяют коэф­

фициент интеллекта (КИ). Различия в среднем КИ между группами. часто бывают очень незиэчнтельиы (табл. 9.2),

и специальное внимание уделяется лишь подгруппам детей

сочень низким КИ. Однако даже незначительное снижение

среднего I<.И с 107 до 102 может повлечь за собой

существенное увеличение процента детей с КИ ниже 70

(с 0,6 до 2 %).'

183

основы ЭnИДЕМИОЛОГИИ

Рнс. 9.7. КУМУJlАтивное расnpеАеJlение уровней свинца 8 крови

у чернокожих Аетен 8 Ныо~Йорке, f91f и f916 rr•

.. ~•. 6"~··~··~

~.., 1"~

.".. ,.,." .~6~·· 1976

Кyt,tyЛIПИ8Н8Я Ч8СТота

WHO f/2508

ИСТОЧННК: Blllick и соавт., 1979. Воспроизводится с ПlOбеэноrо разреше­

ния иэдатепя.

в ·эпидемиолоmческих исследованиях, посвященнЫх и~учению рака, вызываемого средовыми или производственными фак­

торами, иногда используется еще один сп.особ представления

дaнвыx о групповой дозе, а именно популяционная доза,

исчисляемая как сумма индивидуальных доз. Согласно теории, эта общая ПОПУЛSJ:ционная доза определяет число будущих случаев рака. При радиации такая.доза в 500 зивертов (3в) будет иметь следствием 1 случай рака с летальным исходом. Независимо 00' тоro, omосится ли популяционная доза к 100

и:н.дивпдуумаы, У каждого ИЗ которых индивидуальная доза

составляет 0,5 3в, или к 10 000 с индивидуальной дозой 5 3в, результат будет одинаков - 1 случай рака с летальным исходом. эти расчеты основаны "а теоретическом предполо­ жении об отсутствии пороговой ИflДивидуальной дозы, ниже которой риск возникновения рака раве" О, и .0 линейном

увеличении такого риска в зависимости от дозы.

184

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ ОКРУЖАЮщЕЙ СРЕДЫ И ПРОФЕССИОНАПЬНЫХЗАБОЛЕВАНИЙ

Табnнца 9.1. Резуnьтаты nро.ерии КИ у детей с высокими н низинми уровнями свинца в зубной ткани ПО wKaneWechsler дnя оценки умственных способностей детей (пересмотрен­ ной) (WISC-R), выраженные в общих баnnах и по oTAenItHbIM

параметрам

значение) значеиие)

Исmoч/Ш/(: Needleman и С03вт., 1919. Воспроизводится с любезного разреше-

ния издателя.

Соотношение доза - эффект

Многие факторы окружающей среды дают самые разнообраз­

ные эффекты - от незначительных .физиологических или

ISS

ОСНОВЫ ЭПИДЕМИОЛОГИИ

биохимических изменений до тяжелых заболеваний и смерти,

как это показано в главе 2. Чем выше доза, тем, как правило, серьезнее или интенсивнее эффект. Такая зависимостьсте­ пени эффекта от величины ДОЗЫ' известна как соотношение

доза - эффект (рис. 9.8), которое может быть установлено

как для отдельных лиц, так н для целой группы' (средняя доза, при которой возникает каЖдый отдельный эффект).

Реакцин на какое-либо воздействие окружающей c~ды не у

всех одинаковы, поэтому соотношения доза - эффект для

индивидуума и целой группы будут различными.

РНС. 9.8. Соотношение доза - эффект

TAJКeCТb

Эффекта

Уровни К8рбоксигемоглобина в КРОВИ (в %)

WHO 92509

Соотношение доза - эффект дает ценную информацию Для

планирования эпидемиологических исследований. Одни эф­

фекты измерять леГче, другие труднее, и некоТорые. нз них

могут иметь особо важное значение для общественного

186