Болезни системы кровообращения (БСК) являются одной из основных медико-социальных проблем на урбанизированных территориях в связи с высокой заболеваемостью, инвалидностью и смертностью. Учитывая многофакторность формирования и развития болезней системы кровообращения, важным аспектом оценки риска является определение структуры детерминирующих факторов, в том числе экологических.
Целью настоящего исследования являлось изучение влияния экологических факторов городской среды (химическое загрязнение атмосферного воздуха и почвы, качество питьевой воды, уличный шум, электромагнитные поля) на заболеваемость взрослого населения г. Кирова болезнями системы кровообращения.
В задачи исследования входило проведение гигиенического районирования городской территории по уровням интенсивности экологических факторов, статистического анализа с установлением причинно-следственных связей в системе «экологические факторы – взрослое население – болезни системы кровообращения».
Материалы и методы исследования
Для районирования городской территории по уровню воздействия экологических факторов был проведен расчет таких интегральных показателей, как коэффициент комплексного загрязнения атмосферного воздуха (K’), коэффициент суммарного химического загрязнения воды (Квода), коэффициент суммарного химического загрязнения почвы (Zс). Критериями для оценки акустического режима служили кратности превышений фактических уровней шума от величины предельно допустимого уровня (LAэкв), электромагнитной нагрузки – кратности превышений нормативных значений напряженности поля для электрической составляющей (В/м) и плотности потока энергии (мкВт/см2) [7].
Заболеваемость взрослого населения БСК изучалась путем анализа данных учета всех случаев обращений за медицинской помощью в городские учреждения здравоохранения (ф. № 12). Сбор информации проведен в поликлиниках, обслуживающих население районов, ранжированных по уровням интенсивности экологических факторов.
Для характеристики влияния экологических факторов городской среды на заболеваемость населения БСК был применен факторный анализ методом выделения главных компонент, вращением по типу «варимакс» с нормализацией Кайзера. Оценка силы, направления и статистической значимости связей между изучаемыми показателями выполнена методом корреляционного анализа по Пирсону. Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием программы SPSS for Windows, версия 18 [8].
Результаты исследования и их обсуждение
Как видно из приведенных в табл. 1 данных, при характеристике экологических факторов городской территории методом выделения главных компонент определены 3 фактора, объясняющие 86 % полной дисперсии переменных – 45 %, 29 % и 12 % соответственно.
Основная нагрузка для фактора № 1 приходится на уровень химического загрязнения атмосферного воздуха и почвы. Эти показатели имеют тесную связь между собой и могут быть представлены как один фактор, характеризующий уровень техногенной нагрузки химической природы. На данный фактор приходится наибольший процент дисперсии (45 %), и он сильно влияет на уровень распространенности болезней системы кровообращения.
Для фактора № 2 основная нагрузка приходится на уровень химического загрязнения воды, что позволяет представить его как фактор, характеризующий качество водопроводной питьевой воды. Данный фактор имеет относительно низкий процент дисперсии (29 %) и оказывает влияние средней силы на уровень распространенности болезней системы кровообращения.
На фактор № 3, который характеризует уровень техногенной нагрузки физической природы (шум, ЭМП), приходится наиболее низкий процент дисперсии (12 %), и он оказывает влияние средней силы на уровень распространенности болезней системы кровообращения.
В табл. 2 представлена характеристика связи факторов и уровня заболеваемости болезнями системы кровообращения по отдельным нозологическим формам.
Таблица 1
Факторные нагрузки на выделенные компоненты
|
Компоненты |
Фактор |
||
|
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
|
|
% дисперсии 45 |
% дисперсии 29 |
% дисперсии 12 |
|
|
Общий уровень БСК |
r = 0,84 |
r = 0,51 |
r = 0,56 |
|
Качество атмосферного воздуха |
r = 0,77 |
r = 0,14 |
r = 0,10 |
|
Техногенное загрязнение почвы |
r = 0,72 |
r = 0,14 |
r = 0,10 |
|
Качество питьевой воды |
r = 0,18 |
r = 0,95 |
r = 0,12 |
|
Уличный шум |
r = 0,15 |
r = 0,11 |
r = 0,76 |
|
Электромагнитные поля |
r = 0,12 |
r = 0,10 |
r = 0,23 |
Таблица 2
Влияние выделенных факторов на уровень распространенности болезней системы кровообращения по отдельным нозологическим формам
|
Болезни системы кровообращения |
Фактор |
||
|
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
|
|
Хронические ревматические болезни сердца |
r = 0,44 |
r = 0,40 |
r = 0,16 |
|
Болезни, характеризующиеся повышенным кровяным давлением |
r = 0,91* |
r = 0,60* |
r = 0,65* |
|
Ишемическая болезнь сердца |
r = 0,73* |
r = 0,53* |
r = 0,52* |
|
Цереброваскулярные болезни |
r = 0,87* |
r = 0,58* |
r = 0,57* |
Примечание. * – уровень значимости коэффициента корреляции p < 0,05.
Таблица 3
Влияние химических факторных групп на уровень распространенности болезней системы кровообращения
|
Болезни системы кровообращения |
Фактор 1 |
Фактор 2 |
Фактор 3 |
|
Хронические ревматические болезни сердца |
0,30 |
0,10 |
0,25 |
|
Болезни, характеризующиеся повышенным кровяным давлением |
0,78* |
0,42* |
0,13 |
|
Ишемическая болезнь сердца |
0,75* |
0,29 |
0,26 |
|
Цереброваскулярные болезни |
0,76* |
0,34 |
0,02 |
|
Общий уровень |
0,70* |
0,53* |
0,09 |
Примечание. * – уровень значимости коэффициента корреляции p < 0,05.
Как видно из данной таблицы наблюдается статистически значимая, прямая корреляционная связь выделенных факторов на распространенность всех представленных нозологических форм БСК, кроме хронических ревматических болезней сердца. Наибольшее влияние на распространенность БСК оказывает фактор № 1, имеющий сильную корреляционную связь с болезнями, характеризующимися повышенным кровяным давлением, цереброваскулярными болезнями и связь средней силы с ишемической болезнью сердца.
Уровни статистической значимости коэффициентов корреляции свидетельствуют о сочетанном влиянии выделенных факторов на формирование болезней системы кровообращения среди взрослого городского населения.
Таким образом, результаты факторного анализа свидетельствуют о доминирующем влиянии на формирование БСК фактора техногенной химической нагрузки.
При детальной характеристике многокомпонентного аэротехногенного загрязнения исследуемой городской территории методом выделения главных компонент определены 3 фактора, объясняющие 81 % полной дисперсии переменных – 55 %, 17 % и 9 % соответственно. C фактором № 1 наибольшую корреляцию имеют концентрации в атмосферном воздухе взвешенных веществ, оксидов серы и азота, с фактором № 2 – концентрации ароматических углеводородов, с фактором № 3 – концентрации фенола.
В табл. 3 представлена характеристика связей выделенных химических факторных групп и уровней заболеваемости БСК по отдельным нозологическим формам.
Как видно из данной таблицы, ведущая роль в формировании БСК принадлежит фактору № 1 (сильная, прямая корреляционная связь), ассоциированного с взвешенными веществами, оксидами серы и азота. В отношении болезней, характеризующихся повышенным кровяным давлением, наблюдается сочетанное влияние факторов № 1 и № 2, однако с фактором № 2 наблюдается связь средней силы. Вероятно, одной из причин доминирующего влияния данных факторов является выраженная способность взвешенных веществ сорбировать токсичные газообразные соединения с образованием пылегазовых композиций.
Роль пылегазовых композиций в развитии патологических процессов подтверждается результатами наших экспериментальных исследований. Так, биологическое действие основного загрязнителя атмосферного воздуха на исследуемой территории летучей золы твердотопливных теплоэлектроцентралей в составе пылегазовой смеси при длительном хроническом воздействии в малых дозах характеризуется, наряду с резорбтивно-токсическим эффектом, интенсивной генерацией и накоплением активных форм кислорода, увеличением содержания липоперекисей, снижением активности антиоксидантной системы и формированием иммунопатологических процессов. Патоморфологические изменения в сердце подопытных животных, затравленных пылегазовой смесью, проявлялись развитием воспалительных процессов и дистрофических изменений в миокарде [6]. Механизмы данных патологических процессов связаны, в первую очередь, с влиянием избыточного количества свободных радикалов на развитие воспалительных процессов в миокарде, митохондриальной гипоксии и нарастание энергетического дефицита в кардиомиоцитах, что приводит к дистрофическим изменениям в миокарде. Продукты перекисного окисления липидов способны изменять барьерные свойства клеточных мембран, вызывать вазоконстрикцию артериол и повышение общего периферического сопротивления [1, 4, 5].
Рецензенты:
Немцов Б.Ф., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой госпитальной терапии Кировской госмедакадемии, г. Киров;
Спицин А.П., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой патологической физиологии Кировской госмедакадемии, г. Киров.