Автореферат и диссертация по медицине (14.02.01) на тему:Комплексная гигиеническая оценка влияния факторов среды обитания моногородов и сельских поселений на состояние поствакцинального иммунитета

На правах рукописи

КРЯЖЕВ Дмитрий Александрович

КОМПЛЕКСНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ МОНОГОРОДОВ И СЕЛЬСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ НА СОСТОЯНИЕ ПОСТВАКЦИНАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА

14.02.01 - Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

АПР 2015

005566652

0ренбург-2015

005566652

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшег профессионального образования «Оренбургский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель: Боев Виктор Михайлович

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой общей и коммунальной гигиены ГБОУ ВПО ОрГМУ Минздрава РФ

Официальные оппоненты:

Большаков Алексей Михайлович

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой гигиены ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный университет им. И.М. Сеченова» Минздрава РФ

Березин Игорь Иванович

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой общей гигиены ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава РФ

Ведущая организация Федеральное государственное бюджетное учреждение «Hay исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Сысина» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС А.Н. Сысина» Минздрава России)

Защита диссертации состоится «21» апреля 2015 года в У^- часов на заседай диссертационного совета Д 208.066.01 при государственном образовательном учрежден высшего профессионального образования «Оренбургский государственный медицинск университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 460) г. Оренбург, ул. Советская, д. 6;тел.(3532)40-35-62. http: www.orgma.ru

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ В «Оренбургский государственный медицинский университет» Министерства здравоохране Российской Федерации по адресу: г.Оренбург, Парковый проспект, 7 и на сайт http://www.orgma.ru, http://vak2.ed.gov.ru/.

Автореферат разослан «/^» ¿14/?7(j 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета: доктор биологических наук, профессор Соловых Г. Н.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Вакцинопрофилактика исторически представляла собой наиболее экономически выгодное и сберегающее здоровье мероприятие. Благодаря вакцинопрофилактике ежегодно в мире предотвращается более трех миллионов смертей от кори, столбняка, коклюша, дифтерии (Онищенко Г.Г., 2011; Зайцева Н.В., 2010; Фельдблюм И.В., 2011). Тем не менее, эффективность активной иммунизации определяется не только качеством применяемых вакцин, но и решением организационных, социальных, экологических и экономических проблем (Устинова О.Ю., Долгих О.В., 2013, Боев В.М., 2014). Оценка значимости загрязнения среды по биологическим ответам организма по показателям здоровья и состоянию иммунитета наиболее объективна, чем сопоставление концентраций отдельных загрязнителей с гигиеническими нормами, т.к. интегрально учитывает влияние всех, в том числе неидентифицированных загрязнителей, их комплексное и комбинированное действие на организм человека (Большаков A.M., 1999; Рахманин Ю.А., 2007; Авалиани С.Л., 2012; Боев М.В., 2013; Сетко Н.П., 2010-2011).

На сегодняшний день в научной литературе имеются лишь отдельные исследования о снижении уровня поствакцинального иммунитета при воздействии антропогенных факторов окружающей среды (Устинова О.Ю., Долгих О.В., 2013; Ильина C.B., 2005; Скачков М.В.,2004) и развития вторичного иммунодефицита в связи с наличием в крови ксенобиотиков, уровень которых обусловлен техногенным загрязнением окружающей среды (Ильина C.B., 2008; Каральник Б.В., 1999) при этом явно недостаточно исследований по комплексной оценке множества факторов среды обитания с выделением приоритетных (Быстрых В.В., 2000; Сетко А.Г., 2008). До настоящего времени не получило свое развитие изучение особенностей формирования и сохранности поствакцинального иммунитета в различных возрастных группах при комплексном воздействии факторов среды обитания на различных территориях. Не достаточно изученным остается вопрос по дифференцированной оценке поствакцинального иммунитета у населения к инфекциям, управляемым средствами специфической профилактики, при проведении серомониторинга.

В то же время, состояние поствакцинального иммунитета может выступать в роли прогностического критерия при определении степени воздействия факторов окружающей среды на здоровье человека, который открывает новые перспективы выявления неисследованных закономерностей для разработки на этой основе новых принципов и методов серомониторинга и профилактики.

Перечисленный комплекс нерешенных проблем определяет актуальность, а также цель и задачи настоящего исследования. '

з

Цель исследования: Установить закономерности в формировании поствакцинального иммунитета в различных возрастных группах при комплексном воздействии антропогенных химических факторов и социально-экономических условий проживания в моногородах и сельских поселениях.

Задачи исследования: Для достижения цели поставлены следующие задачи:

1. Провести комплексный сравнительный количественный анализ особенностей загрязнения атмосферного воздуха, питьевой воды, почвы на территориях сельских поселений и моногородов с последующей оценкой неканцерогенного риска здоровью.

2. По результатам социально-гигиенического мониторинга выявить закономерности формирования социально-экономических условий в моногородах и сельских поселениях.

3. Оценить особенности и количественные закономерности формирования поствакцинального иммунитета в различных возрастных группах населения к кори, краснухе, дифтерии, столбняку.

4. Определить прогностическую модель приоритетных факторов среды обитания, определяющих формирование поствакцинального иммунитета в моногородах и сельских поселениях.

Научная новизна исследований

Установлены приоритетные потенциально опасные для населения химические ксенобиотики в атмосферном воздухе, питьевой воде и почве, суммарные индексы неканцерогенной опасности для критических органов и систем организма, в том числе на иммунную систему в моногородах и сельских поселениях.

Определены долевые вклады в формирование поствакцинального иммунитета приоритетных экологических и социально-экономических факторов.

Впервые проведен сравнительный дифференцированный анализ формирования поствакцинального иммунитета к кори, краснухе, дифтерии, столбняку у населения моногородов и сельских территорий. В различных индикаторных группах установлено снижение напряженности поствакцинального иммунитета с возрастом. Статистически доказано, что у населения моногородов во всех возрастных группах напряженность поствакцинального иммунитета (корь, краснуха, дифтерия, столбняк) находится на низком уровне с самой большой долей реакций с отсутствием защитных титров, при этом социально-экономические условия проживания в моногородах являются более благоприятными при высоких показателях антропогенного воздействия.

Впервые, на основании многомерного математического анализа показателей, характеризующих состояние поствакцинального иммунитета, социально-экономические условия, антропогенную нагрузку, выявлены особенности и специфика формирования поствакцинального иммунитета к кори, краснухе, столбняку, дифтерии в моногородах и сельских поселениях.

Научно обоснована методика прогнозирования состояния поствакцинального иммунитета при реализации серомониторинга, экологических профилактических программ и программ по оптимизации социально-экономических условий на территориях моногородов и сельских поселений.

Практическая значимость работы и реализация результатов исследования

Выбранный для исследования подход может быть использован как модельный для изучения комплексного многосредового влияния социально-экономических и экологических факторов среды на состояние поствакцинального иммунитета. Модель зависимости формирования поствакцинального иммунитета от факторов среды обитания позволяет определять направление профилактических мероприятий в зависимости от количественных и качественных изменений социально-экономических и антропогенных факторов среды обитания, с последующим прогнозированием уровня поствакциналыюго иммунитета.

Результаты исследований послужили основой для разработки комплекса мероприятий, направленных на совершенствование системы организации и проведения вакцинации и серологического мониторинга за инфекциями, управляемыми специфическими средствами профилактики.

Разработаны рекомендации по вакцинации и ревакцинации групп риска, проживающих в моногородах с высоким уровнем антропогенного воздействия.

Состояние поствакцинального иммунитета к «управляемым» инфекциям выступает в роли интегрального прогностического критерия по оценке комплексного многофакторного воздействия факторов среды обитания на здоровье населения.

Результаты исследования внедрены в практическую деятельность Министерства Здравоохранения Оренбургской области (акт внедрения от 2015г.).

Материалы диссертации используются в учебном процессе в Оренбургском государственном медицинском университете и включены в программы для студентов и для системы послевузовского профессионального образования врачей (акт внедрения от 2015г.).

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены: на Пленуме Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РФ «Приоритеты профилактического здравоохранения в устойчивом развитии общества» (Москва, 2013); на I международной научно-практической конференции

«Современные проблемы здоровья и пути решения» (Оренбург, 2013), на Международном научно-практическом форуме молодых ученых и студентов, посвященном 70-летию Оренбургской Государственной Медицинской Академии «Наука и культура» (Оренбург, 2014), на V Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов с международным участием «Окружающая среда и здоровье. Здоровая среда-здоровое наследие» (Москва, 2014), на Пленуме Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РФ «Комплексное воздействие факторов окружающей среды и образа жизни на здоровье населения: диагностика, коррекция, профилактика» (Москва, 2014), на Межвузовской конференции молодых ученых и студентов «Окружающая среда и здоровье человека: связи, проблемы и решения» в рамках Молодежного научного форума (Оренбург, 2014).

Публикации. Основные положения работы опубликованы в 13 научных работах, из них 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Личный вклад автора состоит в планировании, организации и проведении исследований по всем разделам диссертации, включая постановку цели и задач, разработку программы исследования, выбор базы, материала и методов исследований, определение их объема, сбор информации, проведение статистической обработки, анализ и интерпретацию результатов, внедрение в практику. Участие автора в сборе материала составляет 85%, в анализе и внедрении результатов — 100%.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 184 страницах; состоит из введения, аналитического обзора литературы, главы посвященной объему, объектам и методам исследований, четырех глав собственных исследовании, заключения, выводов, списка литературы, иллюстрирована 38 рисунками, содержит 48 таблиц. Список литературы включает 216 источников, в том числе 143 отечественных и 73 иностранных авторов.

Связь работы с научными программами. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР ГБОУ ВПО «ОрГМУ» Минздрава РФ по комплексной программе (№ государственной регистрации 01201465634).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Особенности формирования антропогенного воздействия на питьевую воду, атмосферный воздух и почву определяют различный качественный и количественный состав загрязнения окружающей среды и неканцерогенный риск на органы и системы населения моногородов и сельских территорий.

2. Комплексное воздействие экологических, социальных и экономических факторов среды обитания определяет снижение

поствакцинального иммунитета к кори, краснухе, дифтерии и столбняку с возрастом.

3. Состояние поствакцинального иммунитета как индикаторный критерий при оценке комплексного воздействия факторов среды обитания на здоровье населения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования. Объектом исследования явились группы населения Оренбургской области, сформированные по административному принципу: сельские муниципальные образования (Тюльганский, Октябрьский, Илекский районы) и моногорода с повышенной антропогенной химической нагрузкой (г. Медногорск, г. Новотроицк).

Предметом исследования явились: протоколы лабораторных исследований проб питьевой воды, атмосферного воздуха, почвы, базы данных по социально-экономическим показателям, протоколы ежегодных серологических исследований за инфекциями, управляемыми специфическими средствами профилактики (корь, краснуха, дифтерия, столбняк). В научном исследовании были изучены данные Регионального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области», данные официальных статистических форм территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Оренбургской области и данных ФГУ «Оренбургский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (филиал ФГБУ «Приволжское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды»).

Анализ загрязнения атмосферного воздуха проведен в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01-86 и РД 52.04.186-89 по данным стационарного наблюдения и по маршрутным точкам мониторинга за 2005-2013 годы (29440 исследований). Определялся коэффициент превышения ПДК (ГН 2.1.6.1338-03) и суммарный показатель загрязнения атмосферного воздуха - Квоздух, который равен сумме соотношений С/ПДК*п по каждому определяемому веществу, где С - фактическая концентрация вещества, п - коэффициент, величина которого зависит от класса опасности.

Оценка степени загрязнения почвы за 2005-2013гг. (4308проб) проведена по содержанию валовых и подвижных форм 8 элементов (кобальт, свинец, марганец, хром, цинк, медь, кадмий, никель), в соответствии с «Методическими указаниями по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами» №4266-87, «Методическими указаниями по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве» №5174-90 и «Гигиеническая оценка качества почвы

населенных мест» МУ 2.1.7.730-99. Рассчитывались коэффициенты концентрации по формуле Кк = С/ПДК, где С - фактическое содержание вещества в почве.

Оценка качества питьевой воды (6521 проба) была проведена за 20052013гг. по 30 показателям на соответствие требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения» и ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования» с расчетом суммарного показателя (К вода).

Комплексные показатели и суммарные уровни загрязнения были рассчитаны на основании анализа полученных результатов, согласно методическим рекомендациям «Совершенствование методической схемы гигиенического прогнозирования влияния комплекса факторов окружающей среды на здоровье городского населения» (М: МЗ РСФСР, 1990) и «Комплексное определение антропогенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения» - №01-19/17-17 от 26.02.96. (М.;1996).

С целью определения степени воздействия загрязнителей, содержащихся в атмосферном воздухе, питьевой воде, была проведена оценка неканцерогенных рисков для здоровья населения моногородов и сельских территорий в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих среду обитания» Р 2.1.10.192004 (Новиков С.М. с соавт., 2004).

Оценка состояния иммунитета проводилась по материалам базы данных ежегодных серологических исследований по изучению состояния специфического иммунитета к инфекциям, управляемым специфическими средствами профилактики, в индикаторных группах населения по среднемноголетним (20052013гг.) показателям с оценкой титра антител и количественного распределения населения по серонегативным и серопозитивным признакам. С этой целью у населения было исследовано 15130 сывороток, из них 5555 на состояние поствакцинального иммунитета к кори, 2855 на состояние поствакцинального иммунитета к краснухе, 3362 на состояние поствакцинального иммунитета к дифтерии, 3358 на состояние поствакцинального иммунитета к столбняку.

Выбор территории и индикаторных групп производился в соответствии с МУ 3.1.2943-11 Методическими указаниями «Организация и проведение серологического мониторинга состояния коллективного иммунитета к инфекциям, управляемым средствами специфической профилактики (дифтерия, столбняк, коклюш, корь, краснуха, эпидемический паротит, полиомиелит, гепатит В). Индикаторные группы населения составили лица с одинаковым числом

8

прививок и сроком от момента проведения прививки: корь и краснуха-вакцинация в возрасте 1 год, ревакцинация в 6 лет, дифтерия и столбняк - вакцинация в возрасте 3; 4,5; 6 месяцев, ревакцинация в возрасте 1,5 года, 6 и 14 лет. Формирование индикаторных групп проводилось из коллективов, в которых в течении года и более не регистрировались случаи заболеваний, также исключались переболевшие лица, непривитые и перенесшие какое-либо заболевание за 1-1,5 месяца до обследования. Все лица до 18 лет, включенные в индикаторные группы, имели документально подтвержденный прививочный анамнез. У взрослых состояние коллективного иммунитета к дифтерии и столбняку определялось без учета данных о прививках; к кори и краснухе без учета данных о прививках в возрастной группе 40 лет и старше.

Исследования проводились с использованием эритроцитарного сухого противодифтерийного и противостолбнячного диагностикума (РПГА) в бактериологической лаборатории ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области». А также с использованием эритроцитарного сухого противокоревого и противокраснушного диагностикума (РПГА) в вирусологической лаборатории ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области».

Анализ прививочной документации для установления факта наличия прививки был получен при изучении сведений о прививках во всех учетных формах (карта профилактических прививок (ф. N 063/у), история развития ребенка (ф. N 112/у), амбулаторная карта больного (ф. N 025/у), рабочие журналы и прочие).

Уровень социально-экономического развития проведен на основании данных Регионального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга (РИФ СГМ) ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» по показателям в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации №60 от 02.02.06 «Об утверждении Положения о проведении социально-гигиенического мониторинга», данных ежегодных статистических сборников «Города и районы Оренбургской области», составленных на основании официальных статистических форм территориальным органом Федеральной службы государственной статистики по Оренбургской области по 23 социально-экономическим показателям и 4 демографическим показателям.

На первом этапе определялось среднее значение (М) каждого оцениваемого признака (показатели загрязнения воды, воздуха, почвы, социально-экономические и демографические показатели) с оценкой стандартной ошибки среднего (т). Для выявления статистически значимых различий в сравниваемых группах применялся непараметрический и-критерий Уилкоксона-Манна-Уитни.

9

Проведенный корреляционный, факторный и регрессионный анализы позволили оценить количественные закономерности вклада факторов среды обитания в формирование поствакцинального иммунитета в моногородах и сельских поселениях. Матрица исследования включала зависимые факторы (состояние поствакцинального иммунитета) и независимые (показатели загрязнения воды, почвы, воздуха, социально-экономические и демографические показатели). Корреляционный анализ позволил выявить между зависимыми и независимыми параметрами исследования направление связей, определить приоритетные факторы среды, вклад отдельных факторов среды обитания в формирование поствакцинального иммунитета в моногородах и сельских поселениях на основании оценки совокупности данных, отражающих парные корреляционные зависимости при г >0,1 на уровне р <0,05.

Применение факторного анализа позволило определить групповые обусловленности между параметрами исследования и сгруппировать ближайшие по дисперсии факторы среды обитания. Для построения моделей множественной регрессии количество факторов среды обитания было минимизировано.

Достоверность различий вычислялась с помощью Fisher's exact test. Полученные данные считали статистически значимыми при р<0,05. Анализ данных осуществлялся при помощи пакета программ Statistica for Windows, R. 10, "StatSoft Inc.", а также в среде EXCEL-2010. Обработка данных проводилась на персональных компьютерах ЮМ PC/AT.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

По данным стационарных и маршрутных постов наблюдения за период 2005-201 Згг. загрязнение атмосферного воздуха на исследуемых территориях характеризовалось широкой вариабельностью. Проведенный анализ загрязнения атмосферного воздуха показал, что в моногородах приоритетными загрязнителями были взвешенные вещества, диоксид азота, оксид углерода, сероводород, аммиак, ксилол, сажа, фенол, оксид азота, ацетон, диоксид серы, формальдегид, этилбензол. Аддитивное действие по группам суммации (диоксид серы+диоксид азота+оксид углерода+фенол) превышало допустимый уровень в 1,36 раз.

На территории сельских поселений приоритетными веществами, загрязняющими атмосферный воздух, явились взвешенные вещества, диоксид азота, сероводород, формальдегид, оксид углерода, углеводороды (С12-С19), фенол.

Анализ загрязнения почвы селитебных территорий моногородов показал, что содержание подвижных форм никеля превышало ПДК в 1,2 раза, меди в 3,6 раз. При оценке содержания подвижных форм металлов на селитебных

территориях исследуемых районов превышения ПДК за исследуемый период не установлено.

Для почвы селитебных территорий моногородов и сельских поселений по содержанию валовых форм превышений ПДК установлено не было.

Анализ ксенобиотиков, содержащихся в питьевой воде исследуемых территорий, показал, что на территории моногородов приоритетными загрязнителями являются алюминий, бор, железо, марганец, мышьяк, свинец, хром, никель. Для питьевой воды сельских поселений основными загрязнителями являются мышьяк, нитраты, хлориды.

В результате проведенного исследования установлено, что комплексный показатель загрязнения атмосферного воздуха (Квоздух) в моногородах составил 4,26, в сельских поселениях 2,09. Комплексный показатель загрязнения почвы (Кпочва) селитебных территорий моногородов был выше такового в сельских поселениях в 3,1 раза и составил 4,07 (табл.1).

Комплексный показатель загрязнения питьевой воды (Квода) на территории сельских поселений составил 2,3, что в 1,9 раз ниже, чем в моногородах.

Таблица 1

Суммарные показатели загрязнения объектов окружающей среды

(город/район) Воздух Почва Вода Суммарный показатель

Новотроицк 4,82 2,54 3,43 10,79

Медногорск 3,69 5,6 5,28 14,57

К город 4,26 4,07 4,36 12,68

Илекский 1,83 0,54 2,7 5,07

Октябрьский 2,34 1,68 2,32 6,34

Тюльганский 2,11 1,71 1,87 5,69

К село 2,09 и 2,3 5,7

Сравнительный анализ многокомпонентного химического загрязнения окружающей среды селитебных территорий позволил установить, что суммарная нагрузка (суммарный показатель (воздух, вода, почва)) ксенобиотиков, содержащихся в различных средах и поступающих различными путями в моногородах выше в 2,2 раза.

Таким образом, от общего загрязнения атмосферного воздуха 67,1% приходится на загрязнение атмосферного воздуха в моногородах, 32,9% в селах. От абсолютного загрязнения почвы селитебных территорий 75,8 % приходится на моногорода, 24,2% на сельские территории. Часть загрязнения питьевой воды в моногородах составляет 65,5%, на сельских территориях 34,5%.

При оценке суммарного показателя всех рассчитанных индексов опасности на органы и системы было установлено, что от аэрогенного воздействия химических веществ на территории моногородов суммарный Н1 составляет 16,98, что выше, суммарного Н1 сельских территорий в 1,7 раз. Суммарный индекс

п

опасности на органы и системы при воздействии химических веществ, содержащихся в питьевой воде, для территории моногородов составляет 4,74, что выше аналогичного показателя, установленного для территории сельских поселений в 1,8 раз (табл.2).

Таблица 2

_Суммарные индексы опасности для критических органов и систем организма

Суммарный индекс неканцерогенной опасности (НТ1 Атмосферный воздух Питьевая вода

Село Моногород Село Моногород

Органы дыхания 3,13 8,41 - .

Кровь 0,92 1,40 0,17 0,14

Сердечнососудистая система 0,64 0,57 0,47 0,70

Центральная нервная система 0,94 0,79 0,39 0,80

Орган зрения 0,39 0,93 - -

Иммунная система 1,28 1,91 0,32 0,67

Гормональная система 0,35 0,10 0,46 0,76

Печень 0,48 1,00 0,15 0,40

Почки 0,82 1,11 0,22 0,30

Желудочно-кишечный тракт - - 0,40 0,94

Слизистые 0,38 0,58 . -

Репродуктивная система 0,41 0,10 0,02 0,03

Красный костный мозг 0,35 0,08 - -

Суммарный Ш 10,09 16,98 2,6 4,74

Уровень и качество жизни напрямую связаны со степенью благоустройства жилищного фонда, коммунально-бытовыми условиями проживания. При сравнительной оценке показателей было установлено, что в моногородах степень благоустройства жилищного фонда и коммунально-бытовые условия жизни находятся на более высоком уровне.

Сравнительная оценка организации дошкольным образованием детей, проживающих на сельских территориях и в моногородах, показала, что охват детей дошкольными образовательными учреждениями (ДОУ) в сельских поселениях составляет 39,1±3,8%, что в 1,7 раз ниже охвата ДОУ в моногородах. Численность детей на 100 мест в ДОУ в сельских поселениях составила 94,7±5,1%, что выше, чем на территории моногородов на 20%.

При сравнительной оценке показателей организации здравоохранения в сельских поселениях и моногородах было установлено, что число больничных коек на 10 тыс. населения в моногородах больше на 16 единиц. Численность населения на одну больничную койку на сельских территориях больше на 23

человека, чем в моногородах. Мощность врачебных амбулаторно-поликлинических учреждений выше на территории моногородов в 2 раза. На сельских территориях численность среднего медицинского персонала составила 100,2±3,84, что на 24 человека на 10 тыс. населения ниже, чем в моногородах. Таким образом, оценив показатели здравоохранения на сельских территориях и в моногородах, можно сделать вывод, что в моногородах показатели организации здравоохранения и обеспеченность населения медицинскими услугами находятся на более высоком уровне.

При совокупной сравнительной оценке социально-экономических показателей можно заключить, что на территории моногородов социально-экономические условия проживания находятся на более высоком уровне.

Сравнительный анализ демографических показателей в моногородах и сельских поселениях показал, что в моногородах коэффициент рождаемости ниже, чем в селах в 1,3 раза, коэффициент смертности выше в 1,2 раза, коэффициент естественного прироста населения ниже 3,54 раз (табл.3).

Таблица 3

Моногород Село

Коэффициент рождаемости 9,8±0,30*** 12,4±0,48

Коэффициент смертности 18,2±0,64*** 14,9±0,24

Коэффициент естественного прироста населения -8,7±0,89*** -2,5±0,56

Коэффициент младенческой смертности 13,8±2,52 11,1 ±2,27

Примечание: достоверность различия групп моногород/село (*-р <0,05, * *-р <0,01, ***-р <0,001.)

Демографическая ситуация в изучаемых моногородах формировалась менее благоприятно по сравнению с ее оценкой на сельских территориях. Для изучаемых территорий характерна депопуляция, однако, при сравнительном анализе сельских поселений и моногородов установлено, что на сельских территориях депопуляция идет менее интенсивно.

Проведенные нами исследования по оценке формирования демографических процессов в сельских поселениях и моногородах подтверждают ранее проведенные исследования демографических процессов Боевым М.В. (2013).

При анализе состояния поствакцинального иммунитета к кори установлено, что в индикаторных группах населения, проживающего в моногородах количество реакций с отсутствием защитных титров к кори выше, чем у жителей сельских поселений в возрастной группе 3-4 года на 1% и составляет 2,93%, в возрастной группе 9-10 лет на 3,15% и составляет 5,04%, в возрастной группе 1617 лет на 7,79% и составляет 9,45%, в возрастной группе 23-25 лет на 2,14% и составляет 7,68% (табл. 4).

При изучении состояния поствакцинального иммунитета к краснухе было установлено, что у городского населения количество реакций с отсутствием защитных титров к краснухе в возрастной группе 3-4 года ниже в' 2,6 раз, в возрастной группе 9-10 лет выше в 3,5 раза у городских детей, в возрастной группе 16-17 лет выше в 2,4 раза у населения моногородов, в возрастной группе 23-25 лет выше в 1,3 раза у городского населения (табл. 4).

Таблица4

к вирусу кори к вирусу краснухи

Возраст Моногород Село Моногород Село

3-4года 2,93*** 1,94 1,14* 2,96

9-10 лет 5,04*** 1,89 5,67* 1,62

16-17 лет 9,45*** 1,66 1,4* 0,58

23-25 лет 7,68** 5,54 6,21* 4,80

к дифтерийному токсину к столбнячному токсину

3-4 года 4,02* 1,80 0,57 0,52

16-17 лет 2,36* 1,34 1,42 0,89

30-39 лет 1,96* 3,95 1,96 1,13

40-49 лет 11,11* 2,54 2,22* 0,56

50-59 лет 34,00*** 8,45 4,00 3,21

60 лет 30,77*** 7,72 7,69* 4,53

Примечание: достоверность различия групп моногород/село (*-р <0,05, **-р <0,01, ***-р <0,001.)

При оценке состояния поствакцинального иммунитета к дифтерии установлено, что количество реакций с отсутствием защитных титров в возрастной группе 3-4 года у населения моногородов в 2,2 раза выше; в возрасте 16-17 лет выше в 1,8 раз. В возрасте 30-39 лет доля реакций с отсутствием защитных титров к дифтерии у городских жителей на 2% ниже, чем у сельских. В возрастной группе 40-49 лет количество реакций с отсутствием защитных титров к дифтерии у городских жителей выше в 4,4 раза; в группе 50-59 лет и 60 лет и старше выше в 4 раза (табл. 4).

Количество реакций с отсутствием защитных титров к столбняку в возрастной группе 3-4 года городского населения минимально отличается от количества реакций с отсутствием защитных титров сельского (0,57% и 0,52% соответственно). У населения моногородов в возрастной группе 16-17 лет количество реакций с отсутствием защитных титров к столбняку в 1,6 раз выше; в возрастной группе 30-39 лет в выше 1,7 раз. В возрасте 40-49 лет частота реакций с отсутствием защитных титров к столбняку у городских жителей в 4 раза выше, чем сельских; в 50-59 лет моногородов в выше 1,3 раза. В возрасте 60-ти лет у городского населения количество реакций с отсутствием защитных титров к столбняку в 1,7 раз выше, чем у жителей сельских территорий (табл. 4).

При совокупной сравнительной оценке состояния поствакцинального иммунитета населения моногородов и сельских поселений установлено, что в

селах количество реакций с отсутствием защитных титров ниже по всем изученным инфекциям (табл. 5).

Таблица 5

Частота нарушений формирования поствакцинального иммунитета (%)

Моногород Село Р

Корь 6,43 2,72 р <0,001

Краснуха 5,67 2,28 р <0,05

Дифтерия 8,73 3,82 р <0,05

Столбняк 2,05 1,55 р =0,07

Как видно из таблицы 5 количество реакций с отсутствием защитных титров у населения моногородов к кори выше в 2,4 раза, к краснухе в 2,5 раза, к дифтерии в 2,3 раза, к столбняку в 1,3 раза (табл. 5).

Оценка распределения титров поствакцинальных антител показала смещение диапазона реакций к титрам с более низкими значениями 1\10,1\20 (47%) у населения моногородов, в то время как у населения сельских территорий преобладал диапазон реакций с относительно высокими титрами. 1\40, 1\80 (40%) (рис. 1).

Рис. 1. Распределение титров поствакцинальных антител к вирусу кори При анализе поствакцинального иммунитета к краснухе установлено смещение диапазона реакций к титрам с низкими значениями - 40/150 (53%) у населения моногородов, у населения сельских поселений преобладали реакции с высокими титрами -151/300 (46%) (рис. 2).

Рис. 2. Распределение титров поствакциналъных антител к вирусу краснухи При оценке состояния поствакцинального иммунитета к дифтерии в целом у всего населения было установлено смещение диапазона реакций к титрам с относительно низкими значениями 1/320,1/640 (49%), у населения моногородов, у сельского населения преобладали реакции с высокими титрами. 1/2560, 1/5120 (41%) (рис. 3).

30.054 .............................

а Сельские территории ■ Моногорода

Рис. 3. Распределение титров поствакцинальных антител к дифтерийному токсину При оценке состояния поствакцинального иммунитета к столбняку было установлено смещение диапазона реакций к титрам с относительно низкими значениями 1/320 (46%) у населения моногородов, в то время как у сельского населения 44% составляли реакции с самыми высокими титрами 1/5120 (рис.4).

Рис. 4. Распределение титров поствакцинальных антител к столбнячному токсину

Таким образом, сравнительный анализ состояния поствакцинального иммунитета населения моногородов и сельских территорий позволяет заключить, что на территории сельских поселений состояние поствакцинального иммунитета находится на более высоком уровне в сравнении с моногородами.

На первом этапе был проведен корреляционный анализ (с использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена) всех исследуемых факторов среды обитания (антропогенных и социально-экономических) с выделением статистически значимых результатов. При анализе корреляционных связей состояния поствакцинального иммунитета с показателями загрязнения окружающей среды и социально-экономическими показателями был определен долевой вклад факторов среды обитания с выделением приоритетных по всем исследуемым инфекциям в моногородах и селах (рис. 5).

Следующим этапом исследования явилось проведение факторного анализа, который выделил 2 группы признаков, в большей степени оказывающих воздействие на состояние поствакцинального иммунитета.

Первый признак, который можно назвать «фактором, отражающим социально-экономические условия среды обитания», связан с признаками, включающими 21 показатель социально-экономического развития, объясняющий 8,2% общей дисперсии в моногородах и 37% в сельских поселениях (факторные нагрузки> 0,70).

Второй фактор включает в себя признаки, отражающие состояние загрязнения окружающей среды и включает 39 показателей (факторные нагрузки> 0,70), объясняет 66,04% общей дисперсии состояния поствакцинального иммунитета в моногородах и 34,2% на сельских территориях.

На третьем этапе анализа взаимосвязи антропогенного загрязнения и социально-экономических условий с состоянием поствакцинального иммунитета использован метод множественной корреляции с построением модели

[

!

Село

Моногород

2К

Краснуха

Дифтерия

множественной регрессии для прогнозирования формирования поствакцинального иммунитета в моногородах и сельских поселениях.

В качестве прогностических моделей для каждого интегрального показателя состояния поствакцинального иммунитета к кори, краснухе, столбняку, дифтерии были определены приоритетные прогностические показатели в моногородах и на сельских территориях, влияющие на формирование поствакцинального иммунитета. Модель множественной регрессии относится к прямым моделям, определяющим формирование поствакцинального иммунитета, поскольку позволяет прогнозировать формирование поствакцинального иммунитета по изменениям факторов среды обитания.

В окончательной форме получена регрессионная модель, определяющая состояние поствакцинального иммунитета в моногородах: к кори-

у=-4,58514-0,53202*х,+5,16688*х2-1,06525*х3+0,00014*х5+0,00008*хб+ 0,024104*Х7-135116*х4-0,00041 *х9+0,0007*х8,

И.2=0,80; к краснухе-

у= 24,63319 -1,69384*х1-0,00041*х5-0,00027*х6+0,00878*хи+0,43843*хз,

К.2=0,34; к дифтерии-

у=34,55356-2г35949*х1+2,98203*х3-2,78279*х4+0,00074*х8,

Я2=0,74; к столбняку-

у=38,92153+0,00050*х5-7,01817*х2-0,00003*хю+0,02837*хг 0,00027*х6+1,68436*х2-0,92622*х1 Я2=0,73.

Для прогнозирования состояния поствакцинального иммунитета к «управляемым» инфекциям для сельских поселений были получены несколько другие регрессионные модели, учитывающие вклад приоритетных факторов среды обитания в формирование поствакцинального иммунитета на данной территории.

Для прогнозирования состояния поствакцинального иммунитета на территории сельских поселений полученное уравнение множественной регрессии имеет следующий вид: к кори-

у=-6,44050+0,04227*х»-1,01282*х1+0,07497*х|1-0,00012*х6+ 0,00889*Х10+0,01253*Х7-0,00143*Х5+1,29707*Х2-0,91393*Х4,

112=0,75; к краснухе-

у=8,08682.2г31817*\з+2,55843*х4-3,13356*х2-0,00800*х,о-0,00006*х6+ 0,00016*х8,

112=0,36;

к дифтерии-

у=-48,9225+0,0005*хв+16,3522*хг17,9308лхз+9,6147*х4-18,8136*х2-0,0005*х8-0,0093*х6+0,0229*х10>

К2=0,55;

к столбняку-

у=-23,9451+0,0004*хв-0,0005*х8-15,4078*х3+11Д483*Х4+11,6605*х,-19,5954*х2-0,0114*х5+0,0180*х1о

Ы2=0,80.

Значения коэффициентов в уравнениях: у-титр антител в соответствующих разведениях;

ХрК суммарный (воздух, вода, почва);

Хг-К воздух;

Хз—К почва;

Х4-К вода;

Х5-Ф0ПД оплаты труда работников;

Хб-Среднемесячная номинальная начисленная заработная плата;

Х7-Охват детей ДОУ;

Хя-Средтш размер назначенных пенсий;

Х9-Объем отгруженных товаров собственного производства, выполненных работ и услуг собственными силами по виду экономической деятельности "производство и распределение электроэнергии, газа и воды";

Хю-Объем отгруженных товаров собственного производства, выполненных работ и услуг собственными силами по виду экономической деятельности "обрабатывающие производства";

Хц-Мощность врачебных амбулаторно-поликлинических учреждений.

Как видно из таблицы 6 наибольшим коэффициентом детерминации обладают модели, полученные для прогноза состояния поствакцинального иммунитета к кори, описывающие 80% дисперсии признака «поствакцинальный иммунитет к кори» в моногородах и 75% в сельских поселениях.

Таблица 6

Коэффициенты детерминации уравнений множественной регрессии

Моногород Село

Корь 0,80 0,75

Краснуха 0,34 0,36

Дифтерия 0,74 0,55

Столбняк 0,73 0,55

Прогностическая модель, описывающая состояние поствакцинального иммунитета к краснухе имеет низкий уровень прогноза, так как описывает до 36% дисперсии данного признака в сельских поселениях и 34% в моногородах.

Для прогноза состояния поствакцинального иммунитета к дифтерии и

столбняку в моногородах полученные модели описывают 74% и 73% дисперсии

20

признака соответственно, следовательно, имеют высокое прогностическое значение, для сельских поселений 55% и являются моделями со средней степенью прогноза.

На следующем этапе была проведена проверка одной из полученных моделей множественной регрессии, которая описывает влияние факторов среды обитания на состояние поствакцинального иммунитета к кори в моногородах, с использованием непараметрических методов. Были сравнены полученные прогнозные значения состояния поствакцинального иммунитета с фактическими значениями поствакцинального иммунитета к на данной территории.

При сравнении значений, полученных в результате использования полученной модели с истинными значениями можно отметить, что различия в полученных результатах являются незначительными (рис. 6), следовательно, данные, полученные с помощью имеющейся модели, могут быть перенесены на всю генеральную совокупность. Полученное уравнение множественной регрессии может применяться для прогнозирования формирования поствакцинального иммунитета к кори в моногородах.

Диаграмма разм&э

Рис.6. Диаграмма размаха значений титров поствакцинальных антител Было установлено, что полученные модели, прогнозирующие состояние поствакцинального иммунитета к «управляемым» инфекциям могут применяться только на той территории, для которой они получены. И применение регрессионного уравнения, полученного для оценки состояния поствакцинального иммунитета в моногородах, не имеет практического применения для сельских территорий.

Полученные уравнения множественной регрессии можно применять для прогнозирования состояния поствакцинального иммунитета нормализации условий среды обитания, с целью улучшения формирования поствакцинального иммунитета к инфекциям, управляемым специфическими средствами профилактики.

Полученные регрессионные уравнения подтверждают сформировавшийся уровень поствакцинального иммунитета в моногородах и сельских поселениях. Модели «состояние поствакцинального иммунитета - факторы среды обитания» позволяют прогнозировать приоритетные факторы и определять направление в инвестиционной политике в области иммунопрофилактики, серомониторинга и охраны окружающей среды. •

Выводы:

1. Величина комплексной антропогенной нагрузки на население, определяемая суммарным уровнем антропогенного воздействия на атмосферный воздух, питьевую воду и почву, в 2,2 раза выше в моногородах и составляет 12,7.

2. Суммарный неканцерогенный риск при многосредовой и комплексной экспозиции в моногородах выше, чем в селах от загрязнителей, содержащихся в атмосферном воздухе, в 1,7 раз и составляет 16,7; от загрязнителей, содержащихся в питьевой воде, в 1,9 раз и составляет 4,9.

3. Социально-экономические условия проживания на территории моногородов находятся на более высоком уровне при более низких демографических показателях (коэффициент естественного прироста населения составляет -8,7±0,89, что ниже в 3,34 раза, чем в сельских поселениях).

4. Состояние поствакцинального иммунитета в моногородах во всех возрастных группах находится на низком уровне с самой большой долей реакций с отсутствием защитных титров к кори 6,43%, краснухе 5,67%, дифтерии 8,73%, столбняку 2,05%, при соответствующих показателях в селе 2,72%, 2,28%, 3,82%, 1,55%.

5. Сравнительный дифференцированный анализ формирования иммунитета к кори, дифтерии, столбняку у населения модельных территорий в различных возрастных группах выявил снижение состояния поствакцинального иммунитета с возрастом, особенно у населения моногородов (увеличение доли реакций с отсутствием защитных титров, и смещение диапазона титров к меньшим значениям). Количество реакций с отсутствием защитных титров к кори у детского населения составляет 3,81%, у взрослого 6,61%; количество реакций с отсутствием защитных титров к краснухе у детского населения составляет 2,23%, у взрослого 5,51%. У детского населения реакции с отсутствием защитных титров к дифтерии составляют 2,38%, у взрослого населения 12,56%. Количество реакций с отсутствием защитных титров к столбняку составляет 0,85% у детского населения и 3,16% у взрослого.

6. Состояние поствакцинального иммунитета к инфекциям, управляемым специфическими средствами профилактики, является интегральным критерием по оценке комплексного многокомпонентного воздействия факторов среды обитания на здоровье населения. Наиболее информативными для оценки

22

факторов среды обитания является состояние поствакцинального иммунитета к кори и дифтерии в виду самого большого количества статистически значимых корреляционных связей (корь-84, дифтерия-55) и высоким значением коэффициентов детерминации полученных моделей (корь-0,80, дифтерия-0,74).

7. Состояние поствакцинального иммунитета и прогноз благоприятного формирования высокой напряженности поствакцинального иммунитета с учетом многолетнего многосредового влияния факторов среды обитания на население в моногородах зависит от принятия мер по реализации экологических целевых программ в сельских поселениях от принятия мер по оптимизации социально-экономической условий.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Боев, М.В. Сравнительная характеристика поствакцинального иммунитета к кори у населения урбанизированных и сельских территорий. / М.В. Боев, Д.А Кряжев, В.М Боев // Материалы Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды Российской Федерации «Приоритеты профилактического здравоохранения в устойчивом развитии общества» под ред. академика РАМН Ю. А. Рахманина. - Москва - 12-13 декабря 2013г. - С.45-46.

2. Боев, В.М. Особенности формирования рисков здоровью населения при воздействии химических факторов среды обитания / В.М. Боев, Л.М. Тулина, A.A. Неплохое, Д.А. Кряжев, М.В. Боев // Интеллект. Инновации. Инвестиции. - 2013 - №4. С.230-233.

3. Боев, В.М. Загрязнение атмосферного воздуха как фактор риска здоровью населения. / В.М. Боев, В.Н. Дунаев, Л.М. Тулина, Л.Х. Кудусова, Д.А. Кряжев // Материалы I Международной научно-практической Интернет-конференции, приуроченной к Всемирным Дням борьбы с заболеваниями и проблем, связанных с ними под. ред. д.м.н. профессора Е.Л. Борщука - Оренбург - 2013. С.47-51.

4. Кряжев, Д.А. Особенности формирования поствакцинального иммунитета жителей моногородов и сельских территорий / Д.А. Кряжев // Сборник материалов Международного научно-практического форума молодых ученых и студентов, посвященного 70-летию Оренбургской Государственной Медицинской Академии «Наука и культура» - Оренбург: Изд-во ОрГМА, - 2014 - С.93-95.

5. Кряжев, Д.А. Территория проживания и распределение показателей поствакцинального иммунитета / Д.А. Кряжев, М.В. Боев, В.О. Скворцов // Материалы V Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов с международным участием «Окружающая среда и здоровье. Здоровая среда - здоровое наследие» Под редакцией академика РАН Ю.А. Рахманина. Москва - 25-26 сентября 2014г. С.267-270.

6. Кряжев, Д.А. Состояние поствакцинального иммунитета к краснухе в зависимости от антропогенной нагрузки / Д.А. Кряжев // Материалы V

23

Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов с международным участием «Окружающая среда и здоровье. Здоровая среда-здоровое наследие» Под редакцией академика РАН Ю.А. Рахманина. Москва - 25-26 сентября 2014г. - С.264-266.

7. Боев, В.М. Анализ канцерогенного риска при воздействии факторов окружающей среды на здоровье населения крупных городов Оренбургской области / В.М. Боев, JI.M. Тулина, A.A. Неплохов, Д.А. Кряжев, JI.A. Бархатова, И.Л. Карпенко, JI.B. Зеленина // Интеллект. Инновации. Инвестиции. - 2014 - №3 - С.100-103.

8. Боев, В.М Оценка риска развития неканцерогенных эффектов на органы и системы населения моногородов и сельских территорий / В.М. Боев, Д.А. Кряжев, JI.M. Тулина, A.A. Неплохов, М.В. Боев // Материалы Пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды Российской Федерации «Комплексное воздействие факторов окружающей среды и образа жизни на здоровье населения: диагностика, коррекция, профилактика» под ред. академика РАН Ю.А. Рахманина. - Москва - 11-12 декабря 2014 - С.55-57.

9. Кряжев Д.А. Факторы среды обитания и состояние поствакцинального иммунитета / Д.А. Кряжев, М.В. Боев // Альманах молодой науки - 2014-Ж2-С.З-10.

10. Боев, М.В. Влияние факторов окружающей среды на формирование поствакциналыюго иммунитета / М.В. Боев, Д.А. Кряжев, В.М. Боев // Гигиена и санитария - 2014 - Т.93 - №5 - С.52-54.

11. Кряжев Д.А. Состояние поствакцинального иммунитета у детей, проживающих в моногородах и на сельских территориях /Д.А. Кряжев // Молодежный научный форум: сборник тезисов. - Оренбург: изд-во ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный институт менеджмента», - 2014 - С.232-235.

12. Кряжев Д.А. Особенности формирования неканцерогенных рисков населения моногородов с различной антропогенной нагрузкой / Д.А. Кряжев, И.Л. Карпенко, J1.A. Бархатова // Молодежный научный форум: сборник тезисов. -Оренбург: изд-во ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный институт менеджмента», - 2014 - С.236-238.

13. Боев, В.М. Сравнительный анализ эхографических показателей селезенки здоровых детей, проживающих на территориях с различной антропогенной нагрузкой / В.М. Боев, И.Л. Карпенко, JI.A. Бархатова, В.В. Суменко, А.И. Верещагин, Д.А. Кряжев // Здоровье населения и среда обитания - 2015 - №1- С.19-21.

Подписано в печать 15 января 2015г. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Формат 60x84/16. Усл.-печ. л. 3,5 Тираж 100 экз.. Заказ № 0737

Отпечатано с готового оригинал макета 15 января 2015г. ИП Твердохлеб О.Ю. (Фирма «Копицентр»)

ИНН 560900423970 460000, г. Оренбург, ул. Комсомольская, 7 Тел.: 8(3532) 7777-88, 774-000