ЖАҒДАЙЫН БАҒАЛАУ
Марина Б. Лю 1,2, https://orcid.org/0000-0002-7865-0017Наиля А. Ибрагимова 1, https://orcid.org/0000-0002-1618-900X Дохтурбек А. Адамбеков 2,
https://orcid.org/0000-0002-3594-4250
1 «Инфекцияға қарсы препараттар ғылыми орталығы» АҚ, Алматы қ, Қазақстан Республикасы;
2 Қырғыз мемлекеттік медицина академиясы И. К. Ахунбаева, Бішкек қ., Қырғызстан
Кіріспе: тұрғындардың тыныс жолдарының ауруларының артуы (ТЖАА): созылмалы бронхит, өкпенің созылмалы ауруы (ӨСА), мен астманы қоршаған ортадағы атмосфералық ауаның ластануымен байланыстырады.
Мақсаты: Алматы қаласының аспалы бөлшектермен ластануының 2013-2017 жылдар аралығындағы тыныс алу органдарының астма, созылмалы бронхит және ӨСА сияқты ауруларына әсерін анықтау.
Материалдар мен тәсілдер: Эпидемиологиялық зерттеу жүргізуде 2013-2017 жылдар аралығындағы Алматы қаласы тұрғындарының 3 тобы (0-14 жас аралығындағы балалар, 15-17 жас аралығындағы жасөспірімдер және 18 жастар асқан ересектер) мен ауадағы аспалы бөлшектер жиынтығының тыныс алу органдары ауруының алғашқы деректері 10 (J00-J99)пайдаланылды. Ауру көрсеткіштері 100 000,0 тұрғынға есептелді. Ретроспективті зерттеу MicrosoftExcel жалпықолданыстағы статистикалық тәсілін қолдана отырып жүргізілді. Барлық сандық деректерді шығаруда орташаквадраттық ауытқулар есептелді, статистикалық ауытқулар Стьюденттің t-критерилері негізінде анықталды, коэффиценттер Пирсонның корреляциясы жолымен есептелді. Ауру мөлшерінің сыртқы өлшемді заттардың ықпалына байланыстылығы мен регрессияның мөлшерін анықтауда бірфакторлы регрессивті талдау пайдаланылды. Күшті түзеткіш байланысты бағалауда Чеддоктың жуықтауды анықтау коэффиценті пайдаланылды.
Нәтижелер: 2013-2017 жылдар аралығында Алматы қаласы тұрғындарының тыныс жолдары ауруларына ұшырауы мен осы мерзім аралығындағы ауаның мөлшерлі заттармен улануына қатысты жүргізілген эпидемиологиялық талдау – тыныс жолдары ауруларының алғашқы дертіне ұшырау көрсеткіші 100 000,0 адамға шаққанда 50 947,0 мен 65 301,0 аралығында екенін көрсетті. Барлық жастағы топтар арасындағы аурудың құрылымына көз жүгіртсек – көп бөлігі бронхитке шалдықса, онан әрі пневмания, инфекциялық бронхит, астма, инфекциялық емес бронхит және өкпе обыры болып төмендей береді. Соңғы 5 жыл ішінде тыныс органдары ауруна шалдыққандардың ішінде балалар мен жасөспірімдер саны жартысын құраса, ересектер арасында бұл көрсеткіш 1,5 есе өскен. Астмамен ауыратындар арасында балалар мен жасөспірімдер саны 1,4 есе өссе, ересектер арасында 1,7 есе көбейген. 5 жыл ішінде ӨСА ауратындар саны 2,8 есе көбейген, ересек тұрғындар арасында бұл көрсеткіш 4,1 есе. 2013-2017 жылдар аралығында обырмен ауырғандар саны 4 есеге артқан. Тыныс жорлдарының инфекциялық аурулары көрсеткіші 18 жасқа дейінгілер арасында шамалы төмендеген. Аталмыш мерзім ішінде ауаны өлшеулі заттармен ластау көрсеткіші артып, 1,2 РЕК өқраған. 2013-2017 жылдар арасында Алматы қаласы тұрғындарының тыныс жолдары ауруларына ұшыруы мен қаладағы ауаның ластануы арасындағы байланыс анықталды. Чеддок шкаласы бойынша есептегенде астмаға (Р≤0,05), бронхит, ӨСА-ға ұшырау мен ауаның өлшеулі заттармен залалдануының мөлшерінің тікелей қатыстылығы анықталды. Ауаның ластануымен байланысты нозология сырқатымен аурғандар саны артып келеді.
Қорытынды: 2013-2017 жылдар аралығында Алматы қаласы тұрғындарының арасында тыныс алу жолдарының алғашқы сырқаттарына ұшырау деректері арта түскен. Аурудың тұрғындардың барлық топтарының арасында таралуына қарар болсақ, көп бөлігі бронхитке тиесілі. Онан әрі астма, ӨСА мен өкпе обыры тұр.
Бронхитпен, ӨСА-мен, астмамен ауыратындардың сандарының артуы мен қаладағы ауа ластануының арасындағы тікелей байланыс анықталды.
Түйінді сөздер: тыныс алу жолдары аурулары, жастық топтар, бронхит, созылмалы обструктивті өкпе аурулары, астма, ауаның ластануы, өлшеулі заттар.
Библиографическая ссылка:
Лю М.Б., Ибрагимова Н.А., Адамбеков Д.А. Оценка заболеваемости населения г. Алматы легочными болезнями в контексте с загрязнением атмосферного воздуха // Наука и Здравоохранение. 2019. 4 (Т.21). С. 90-99.
Lyu M.B., Ibragimova N.A., Adambekov D.A. Assessment of pulmonary diseases incidence in Almaty city in the context of air pollution // Nauka i Zdravookhranenie [Science & Healthcare]. 2019, (Vol.21) 4, pp. 90-99.
Лю М.Б., Ибрагимова Н.А., Адамбеков Д.А. Алматы қаласы халқының атмосфералық ауаның ластануы контекстінде өкпе аурулары жағдайын бағалау // Ғылым және Денсаулық сақтау. 2019. 4 (Т.21). Б. 90-99.
Введение
В последние годы стали рассматривать проблемы, связанные с загрязнением воздуха, и в контексте, связанные с этим последствия для здоровья населения.
В настоящее время 91% населения мира живет в местах, где качество воздуха не соответствует нормативам, и количество загрязняющих веществ, превышает установленные ВОЗ пределы [29, 30]. Как известно, воздействие загрязненного атмосферного воздуха способствует увеличению заболеваемости и смертности [12]. Так, именно с загрязнением атмосферного воздуха связывают около 4,2 миллиона случаев смерти в год от инсульта, болезней сердца, рака легких и хронических респираторных заболеваний [30].
Среди загрязняющих веществ атмосферного воздуха наибольшим отрицательным воздействием на здоровье обладают взвешенные вещества или твердые
частицы (particulate matter, РМ): ≤2,5 мкм (PM2,5), твердые частицы ≤10 мкм (PM10); газы: озон (O3), диоксид серы (SO2) и диоксид азота (NO2). Практически 40-70% всех взвешенных частиц приходится на частицы диаметром менее 10 мкм. Основными органами- мишенями накопления PM являются легкие, печень, почки, сердце и мозг [5].
Частицы в соответствии с их аэродинамическими диаметрами подразделяются на три категории: крупные
РМ2,5-10 с аэродинамический диаметром в диапазоне от
2,5 до 10 мкм, которые осаждаются в основном в первичных бронхах; мелкие PM2,5 в пределах от 0,1 до 2,5 мкм, которые способны проникать через альвеолы;
и ультрадисперсные PM0,1 мкм и менее (UFP), которые могут проникать через клеточные мембраны и взаимодействовать непосредственно с клеточными структурами [8].
В основе патогенетических механизмов PM2,5-10, PM2,5 и PM0,1 мкм и менее имеются некоторые различия.
Так, PM2,5-10 мкм вызывают активацию нейтрофилов и эозинофилов: повышение уровней провоспалительных цитокинов, интерлейкинов (IL)-8, IL-1β, гранулоцитарно- макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF), и фактора некроза опухоли-альфа (TNF-α);
индуцируют антигенпрезентирующие клеточные воспалительные реакции за счет снижения экспрессии врожденных иммунных рецепторов CD11b/комплемента 3 (CR3), CD64/FcγRI и антиген-презентирующих рецепторов CD40 и CD86/B7-2, и одновременное повышенная экспрессия воспалительного рецептора CD16/FcγRIII и низкоаффинного IgE-рецептора CD23 в макрофагах, что наблюдалось у пациентов с астмой, подвергшихся воздействию PM2,5-10; индуцирует T- хелперные (Th)2- и Th17-опосредованные иммунные ответы путем подавления экспрессии IL-12 и интерферона-гамма (IFN-γ) и увеличения секреции IL-10 в антиген-специфических Т-клетках.
PM2.5 способны проникать в альвеолы воздушным потоком, вызывают дисбаланс Т-хелперов, повышая уровень TNF-α и Th2-опосредованных цитокинов IL-4 и IL-10, одновременно снижая Th1 и цитокин IFN-γ, что приводит к дисбалансу отношения Th1/Th2, значительно увеличивают экспрессию IL-13 и IL-17;
индуцируют окислительный стресс путем увеличения экспрессии каталитической субъединицы глутамат- цистеинлигазы (GCLC), гемоксигеназы-1 (HO-1) и NADPH-хинон-оксидоредуктазы (NQO-1) в эпителиальном легком, вызывая апоптоз и аутофагию из-за активизации LC3A/B (биомаркеров аутофагии), каспазы-3; 8; 9, В-клеточную лимфому 2 (BCL2).
PM0,1 мкм и менее (UFP – ultra fine particles) вызывают тяжелое воспаление при астме:
обнаруживаются в крови сразу после вдыхания и остаются в легких до 6 часов, вызывая тяжелые эозинофильные воспалительные реакции, хемотаксис альвеолярных макрофагов, повреждая легочный эпителий, вызывают Th2-опосредованное воспаление путем активации цитокинов IL-4, IL-5, IL-10 и IL-13 [31].
Итак, токсичность PM связывают с двумя аспектами.
Во-первых, частицы могут проникать в газообменную область легкого и тем самым проникать в систему кровообращения. Во-вторых, частицы могут абсорбировать многие другие переносимые по воздуху токсичные вещества на своей поверхности, такие как тяжелые металлы, полициклические ароматические углеводороды, а также органические и неорганические ионы [32].
Среди заболеваний легких хронический бронхит (ХБ) обладает рядом специфических клинических проявлений и оказывает влияние на качество жизни. ХБ проявляется как хронический кашель с выделением мокроты, частотой не менее 3 месяцев в год в течение двух лет подряд [26]. Заболевание характеризуется воспалением крупных дыхательных путей (бронхит), малых дыхательных путей (бронхиолит) и разрушением легочной паренхимы с образованием крупных дыхательных путей (эмфизема). Хронический бронхит – это часто сопутствующее заболевание хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), которое еще
больше увеличивает заболеваемость и смертность [17].
Региональное загрязнение NO2, ТЧ2.5, элементарным и органическим углеродом связано с симптомами бронхита [25].
Хронический бронхит является фенотипом ХОБЛ [20]. ХОБЛ является четвертой по значимости причиной смерти в мире, и на индивидуальном уровне оказывает существенное негативное влияние на качество жизни [28]. ХОБЛ поражает до 10% населения во всем мире и, по оценкам, станет в 2020 году третьей по частоте причиной смертности от болезней [10]. Острые обострения ХОБЛ и хронического бронхита связаны с кратковременным воздействием загрязнения воздуха [7]. Выявлена роль загрязнения воздуха в развитии ХОБЛ [22] и случаев обострения астмы [27].
Астма – это хроническое воспалительное заболевание дыхательных путей, для которого характерны кашель, одышка и удушье, сопровождается гиперреактивностью дыхательных путей [14]. В ходе эпидемиологических исследований установлено, что повышенные концентрации PM2,5 коррелируют с повышенной заболеваемостью и госпитализацией с приступами астмы [24]. У пациентов с астмой, подвергшихся воздействию PM 2,5-10, развивается воспалительный ответ со сниженной экспрессией врожденных иммунных рецепторов CD11b / рецептор комплемента 3 (CR3), CD64 / FcγRI, антиген- презентирующих рецепторов CD40 и CD86 / B7-2, и одновременно повышенной экспрессией воспалительного рецептора CD16 / FcγRIII и низкоаффинного IgE-рецептора CD23 в макрофагах [6].
Увеличение уровня заболеваемости детского населения астмой также связывают с загрязнением атмосферного воздуха городским транспортом [11, 18].
Корреляционный анализ показал взаимосвязь между воздействием сажи, NO2, ТЧ2,5, и ТЧ10 с развитием астмы у детей [19].
Целью исследования является выявление взаимосвязи между уровнем загрязнения атмосферного воздуха г Алматы взвешенными частицами и заболеваемостью болезнями органов дыхания населения за период 2013-2017 гг., в том числе, таких как астма, хронический бронхит, ХОБЛ.
Материалы и Методы
Исследования осуществляли в рамках проведения инициативной научно-исследовательской работы.
Согласно поставленной цели о выявлении взаимосвязи между показателями заболеваемости и уровнем загрязнения воздуха г. Алматы, провели сравнительное изучение данных за пятилетний период 2013-2017 гг.
При выполнении эпидемиологического исследования были использованы:
1) сведения о первичной заболеваемости болезнями органов дыхания МБК 10 (J00-J99) жителей города Алматы за 2013-2017 гг. среди трех возрастных групп (дети 0-14 лет, подростки 15-17 лет, взрослые старше 18 лет), предоставленные «Управлением общественного здоровья города Алматы» за 2013-2017 гг. (согласно договору № 160/18 от 02.04.2018 г. об оказании услуг – предоставление информации по запросам).
2) данные Комитета по статистике Министерства национальной экономики Республики Казахстан, которые находятся в свободном доступе на сайте http://stat.gov.kz/;
3) данные по запросу о концентрации взвешенных частиц за 2013-2017 гг. в атмосфере г. Алматы, предоставленные филиалом РГП на праве хозяйственного ведения «Казгидромет» Министерства энергетики Республики Казахстан, №22-01-21/979 от 26.07.2018 г.
Изучались показатели абсолютного количества зарегистрированных случаев болезней органов дыхания (БОД), удельного веса БОД и относительных показателей в общей структуре заболеваемости населения г. Алматы. Показатели заболеваемости рассчитывали на 100 000 населения.
Статистическую обработку данных проводили с применением общепринятых методов с помощью Microsoft Excel. Для всех численных данных расчитывали среднеквадратичное отклонение, определяли уровень статистической значимости с
помощью t-критерия Стьюдента, рассчитывали коэффициент корреляции Пирсона. Для установления зависимости уровня заболеваемости от воздействия взвешанных веществ был использован однофакторный регрессионный анализ с уравнением регрессии. Для оценки тесноты/силы корреляционной связи использовали коэффициент детерминации аппроксимации по шкале Чеддока, согласно которой значения rxy < 0,3 свидетельствуют о слабой корреляции, значения rxy от 0,3 до 0,7 – о средней корреляции, а значения rxy > 0,7 – о сильной. Результат считали статистически достоверным при Р≤0,05.
Результаты
Показатели первичной заболеваемости населения г.
Алматы за 2013-2017 гг. представлены в таблице 1.
Согласно представленным данным доля первичной заболеваемости БОД среди заболеваний всех систем органов, зарегистрированных впервые у населения г.
Алматы колеблется от 40 до 45% со среднегодовыми колебаниями от минус 0,75 до плюс 3,55 % случаев в год (таблица 1).
Таблица 1.
Показатели первичной заболеваемости населения г. Алматы за 2013-2017 гг.
Год Общее число заболеваний всех систем органов, зарегистрированных впервые в жизни, на 100 000 человек г. Алматы, ‰
Общее число БОД, зарегистрированных впервые в жизни, на 100 000 человек г. Алматы, ‰
Доля первичной заболеваемости БОД среди заболеваний всех систем органов,
зарегистрированных впервые у населения г. Алматы, %
Среднегодовой темп прироста (убыли), %
2013 36,55 14,65 40,09 -
2014 35,70 14,93 41,80 1,71
2015 32,42 14,52 45,35 3,55
2016 36,04 16,07 44,60 -0,75
2017 34,71 15,28 44,02 -0,58
В общей структуре первичной заболеваемости болезнями органов дыхания жителей города Алматы за 5 лет наибольшее число случаев приходится на острый бронхит 79,7% случаев, бронхит инфекционный – 5,9%
случаев; пневмония – 6,4% случаев; астма – 3,4%
случаев; ХОБЛ – 3,2% случаев; бронхит неинфекционный – 1,4% случаев; рак легких – 0,1%
случаев. При этом на нозологию острый бронхит у детей от 0-14 лет приходится 55,8% случаев. Нужно отметить, что заболеваемость ХОБЛ чаще регистрируется у взрослого населения, однако у детей и подростков частота данной нозологии составляет 21,0
% от общего числа случаев. Заболеваемость пневмонией в возрастных группах (дети + подростки) и взрослых составляет 44,3 % и 55,7 %, соответственно.
По другим нозологиям (инфекционный и неинфекционный бронхит, астма) соотношение
заболеваемости в возрастных группах дети + подростки и взрослые приблизительно одинаковое.
Заболеваемость астмой с 2013 года имеет тенденцию к увеличению при ежегодном возрастании 0,10 ‰ (2014 г.), 0,17 ‰ (2015 г.), 0,19‰ (2016 г.) и некоторым снижением к 2017 году (минус 0,07 ‰) (таблица 2). Заболеваемость инфекционным бронхитом сжижается, а уровень заболеваемости неинфекцион- ным бронхитом, напротив, возрастает в 1,4 раза с 2013 к 2017 году. Показатели заболеваемости острым бронхитом варьируют от 20,85-25,98 ‰. Первичная заболеваемость ХОБЛ возрастает в 2,8 раза за пять лет при ежегодном увеличении на 0,26 ‰ (2014 г.), 0,08 ‰ (2015 г.), 0,4 ‰ (2016 г.) и 0,17 ‰ (2017 г.). Заболеваемость пневмонией снизилась за пять лет на 0,53 ‰.
Заболеваемость раком легких в 2017 году возросла в 4,3 раза по сравнению с 2013 годом (таблица 2).
Таблица 2.
Нозология болезней органов дыхания населения г. Алматы за 2013-2017 гг., ‰
Нозология болезней органов дыхания, ‰ 2013 2014 2015 2016 2017
Астма 0,76 0,86 1,03 1,22 1,15
Бронхит (инфекционный, в том числе вирусный, бактериальный, грибковый) 1,8 1,86 1,80 1,75 1,52 Бронхит (неинфекционный, в том числе аллергический, курильщика) 0,34 0,38 0,38 0,48 0,47
Острый бронхит 23,08 23,55 20,85 25,98 24,28
Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) 0,51 0,77 0,85 1,25 1,42
Пневмония 2,25 2,0 1,22 2,22 1,72
Рак легких 0,014 0,015 0,031 0,03 0,06
Экстенсивные показатели заболеваемости БОД (в
%) населения г.Алматы за 2013-2017 гг. представлены в таблице 3.
Наибольшая заболеваемость впервые выявленной астмой среди 3-х возрастных групп отмечалась у взрослого населения – 56,4 % случаев, у детей в 1,5 раза меньше. Случаев бронхита (неинфекционного и инфекционного) примерно одинаково у детей и взрослых. Однако, случаев острого бронхита больше у детей. Случаев ХОБЛ среди взрослого населения в 4,3
раза больше, чем у детей. Случаев пневмонии также больше среди взрослых в 1,3 раза, чем у детей до 14 лет. За пять лет с 2013 по 2017 гг. наблюдается выраженный рост заболеваемости острым бронхитом практически в 1,5 раза среди взрослого населения старше 18 лет. В возрастной группе до 18 лет средняя пятилетняя заболеваемость острым бронхитом составляет 27 780,0 случаев на 100 000,0 населения при колебаниях заболеваемости на 10-15 % случаев в год (таблица 3).
Таблица 3.
Экстенсивные показатели заболеваемости БОД (в %) населения г. Алматы за 2013-2017 гг.
№ Наименование болезни Возрастные группы
Дети
0-14 лет Подростки
15-17 лет Взрослые
≥ 18 лет
1 Острый бронхит 55,8 4,1 40,2
2 Бронхит (инфекционный, в том числе вирусный, бактериальный, грибковый) 48,6 4,7 46,7 3 Бронхит (неинфекционный, в том числе аллергический, курильщика) 44,9 4,4 50,6
4 ХОБЛ 17,6 2,7 76,5
5 Астма 38,4 5,1 56,4
6 Пневмония 47,3 3,9 64,6
Средний пятилетний уровень заболеваемости инфекционным бронхитом среди возрастной группы до 18 лет составляет 1833 случаев, старше 18 лет – 1608 случаев на 100 000 тыс. населения. Бронхит неинфекционный регистрировался впервые в
возрастной группе до 18 лет в 398 случаях, старше 18 лет – в 408 случаях. Уровень заболеваемости пневмонией составлял 1641 и 2068 у населения до 18 лет и старше 18 лет, соответственно (рисунки 1, 2).
Рисунок 1. Первичная заболеваемость болезнями органов дыхания (БОД) жителей г. Алматы возрастной группы младше 18 лет за 2013-2017 гг., на 100 000 населения.
Средний пятилетний уровень первичной заболеваемости астмой у населения до 18 лет составлял 863 случаев с увеличением в 1,4 раза с 2013 г. по 2017 г. Для возрастной группы старше 18 лет в исследуемый период, среднее значение заболеваемостью астмой с впервые установленным диагнозом составило 836 случаев, при этом с 2013 года наблюдается рост заболеваемости данной нозологией в
1,7 раза. Заболеваемость ХОБЛ в возрастной группе старше 18 лет увеличилась в 4,1 раза с 2013 года (рисунки 1, 2).
Среднепятилетний (2013-2017 гг.) уровень показателей содержания взвешенных частиц в атмосферном воздухе г. Алматы и индекс загрязнения атмосферы (ИЗА5) представлены в таблице 4.
1972
1916 1894
1781
1604
322 327 336
493 514
389 457 414
371 296
714 831
725 1042 1005
2238 2175
933
1637
1222
0 500 1000 1500 2000 2500
2013 2014 2015 2016 2017
Первичная заболеваемость на 100000 населения
Годы