CC BY
38
Veremchuk L.V.
modeling biomedical and environmental processes
Vladivostok branch FGBi «Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration» SB RAMS - institute of Medical Climatology and restorative treatment, Vladivostok.
Developed modeling techniques to adequately assess the systemic and functional structure of biomedical processes in the development of diseases and processes of formation of ecological depending spread of diseases. The basis of the simulation are used correlations, structuring and analysis which diffusion ferentsirovan according to the objectives of the study. Biomedical modeling associated with subjective structuring clinical data on functional systems. Mewild-ecological modeling estimates inter factor weakly deterministic communication using objective of isolating pleyadny structures, quantitative characteristics which indicate the system and intersystem behavior of incoming components, estimated-hand role in the development of the external action of medical and environmental dependencies.
Keywords: modeling, medical-biological processes, medical and ecological processes.
Citation: Veremchuk L.V. Modeling biomedical and environmental processes. Health. Medical ecology. Science. 2014; 2(56): 31-33. URL: http://yadi.sk/d/kghv1NowSaPSb.
Сведения об авторе
Веремчук Людмила Васильевна - ведущий научный сотрудник лаборатории медицинской экологии и рекреационных ресурсов Владивостокского филиала ФГБУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» СО РАМН - НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения, д.б.н., к.т.н.; [email protected]
© П.Ф Кику, Л.В. Веремчук, 2014 г. УДК: 614.7+612.2
П.Ф Кику, Л.В. Веремчук
моделирование влияния экологических факторов на уровни заболеваемости органов дыхания в приморском крае
Владивостокский филиал ФГБУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» СО РАМН - НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения, г. Владивосток.
В публикации представлены результаты информационно-аналитического моделирования с использованием корреляционных плеяд П.В. Терентьева. Были установлены зависимости уровня заболеваемости органов дыхания при воздействии факторов окружающей среды в Приморском крае. Для моделирования использовались внешние факторы, характеризующие климатические условия, техногенное загрязнение атмосферы, как среды обитания человека, и данные заболеваемости органов дыхания в Приморском крае. Было установлено, что на формирование заболеваний органов дыхания в Приморском крае первостепенное и непосредственное воздействие оказывают патогенные свойства регионального муссонного климата, усугубляющего действие мощного техногенного загрязнения атмосферы, что вызывает повышенный риск распространения болезней органов дыхания во всех возрастных группах населения края, особенно среди детей.
Ключевые слова: информационно-аналитическое моделирование, заболеваемость, болезни органов дыхания, техногенное загрязнение, погодные условия.
Цитировать: П.Ф Кику, Л.В. Веремчук Моделирование влияния экологических факторов на уровни заболеваемости органов дыхания в Приморском крае // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2014. №2(56). С. 33-35. http://yadi. sk/d/wpy_Kv6ASaPe5.
Одним из методов доказательной медицины является информационно-аналитическое моделирование [4]. В этой связи для определения зависимости заболеваемости органов дыхания от воздействия факторов окружающей среды были проанализированы климатические показатели, формирующие погодную ситуацию: температура воздуха, влажность, скорость ветра, осадки, количество дней с туманами, ясной и пасмурной погодами. В качестве показателей загряз-
нения воздуха были взяты данные Государственного комитета по охране окружающей среды Приморского края за 2000-2008 гг.: общие выбросы, пылевые выбросы, SO2, N0^ СО [3]. Инструментом обработки информации был выбран статистический метод «корреляционных плеяд П.В. Терентьева» [1, 2, 5]. Заболеваемость представлена показателями по классу болезней органов дыхания согласно Международной классификации XI пересмотра.
Поскольку межсистемные (межплеядные) связи (человек-среда) слабо коррелированы, пороговым значением для «головных» зависимостей был принят пороговый коэффициент г>0,2, сформировавший последовательность подграфов, принимаемых в качестве плеяд. Для межфакторных зависимостей (связи между признаками внутри плеяды) принимался более высокий порог г>0,5, так как внутри плеядной системы признаки достаточно детерминированы между собой.
Для определения силы и степени взаимодействия плеяд были использованы основные характеристики: О - мощность плеяды (число признаков, членов плеяды); О/к - относительная мощность плеяды (к - общее число признаков); В - крепость плеяды (средняя арифметическая абсолютных величин внутриплеядных коэффициентов корреляции). Кроме перечисленных характеристик применялся также показатель полноты взаимосвязей (П), который указывает, насколько полноценно факторы взаимосвязаны друг с другом [1, 2]. Чем выше показатель П (в %), тем сильнее роль факторов в формировании плеяды. Для расчёта показателя использовалась следующая формула:
е
П= —— х 100
11 в-1
2»
где: П - показатель полноты связи в структуре; S - число фактических взаимосвязей; в знаменателе - максимальное число связей (сумма порядковых чисел по G)
В результате после графического отображения полученных результатов с заболеваемостью органов дыхания четко выделились две плеяды: первая - объединяла параметры климата и вторая - показатели загрязнения воздуха. Для анализа поведения полученных плеяд использовались их силовые характеристики. Первая плеяда имела мощность G = 7; относительную мощность G/k = 0,58 ^ = 12 общее число признаков); крепость D = 0,37; полноту взаимосвязей П=33,3 %; уровень значимости Р<0,05. Вторая плеяда: G=5; G/k= 0,42; D=0,7; П=50 %; Р<0,05.
Таким образом, первая плеяда, в которую вошли климатические показатели, имела большую мощность ^ = 7 и G/k = 0,58) по сравнению с плеядой «загрязнения воздуха» ^ = 5 и G/k = 0,42), что говорит о приоритете влияния климатических условий в формировании заболеваний органов дыхания. Однако крепость (D=0,7) второй плеяды (загрязнение воздуха) и детерминированность связей в ней (П=50%) указывает на более высокую активность загрязнения воздуха в развитии заболеваний органов дыхания.
Детализация зависимостей в первой плеяде выделила индикаторные показатели климатического воздействия на подростков и взрослых. В первую очередь на уровень заболеваемости влияет температура воздуха, затем - количество осадков, пасмурных дней и скорость ветра. Анализ связей во второй плеяде указал на приоритеты воздействия SO2 и NOx (г=0,67), сформировавшие межплеядные зависимости. В результате установлено, что загрязнение воздуха непосредственно не участвует в распространении болезней органов дыхания в Приморском крае (взрослое и подростковое население), однако сильная связь (г=0,67) загрязнения воздуха с климатическими параметрами позволяет сделать предположение о косвенном действии техногенных факторов на заболеваемость органов дыхания. Дети более чувствительны к загрязнению, поэтому у них помимо непосредственного климатического патогенного влияния, также непосредственно может развиться патология органов дыхания даже при незначительных изменениях содержания SO2, NOх в атмосфере.
Таким образом, в результате информационно-аналитического моделирования было установлено:
• в Приморском крае на распространение болезней органов дыхания сильное патогенное влияние оказывают климатические условия в совокупности с загрязнением воздуха, которое усугубляет неблагоприятное действие отдельных климатических параметров;
• заболеваемость органов дыхания во всех возрастных группах населения происходит, в первую очередь, за счет нарушения теплообмена организма человека, связанного с воздействием температуры воздуха, влажности и скорости ветра;
• уровень заболеваемости органов дыхания у детей зависит от непосредственного воздействия максимально разовых выбросов в атмосферу SO2, N0^
ЛИТЕРАТУРА
1. Ананьев В.Ю., Жигаев Д.С., Кику П.Ф., Кис-лицина Л.В. Оценка риску здоровью населения при воздействии химических веществ атмосферного воздуха Владивостока // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2013. №2-3(52). С. 29-32.
2. Веремчук Л.В. Математические методы в медицинских и медико-экологических исследованиях: Труды института медицинской климатологии и восстановительного лечения: Обзоры научных исследований / Под ред. Е.М. Иванова. Владивосток: Даль-наука, 2003. С.98-110.
3. Веремчук Л.В., Черпак Н.А., Гвозденко Т. А., Волкова М.В. Влияние загрязнения воздушной среды на формирование уровней общей заболеваемости бронхолегочной патологией во Владивостоке // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2014. №1(55). С. 4-8.
4. Виткина Т.И. Характер межсистемных взаимодействий при хроническом бронхите в различных экологических условиях // Вестник новых медицинских технологий. 2007. Т. XIV, № 1. С. 175-178.
5. Доклад о состоянии окружающей природной среды Приморского края / Под ред. М.Н. Бибикова. Владивосток, 2000-2008.
6. Райх Е.Л. Моделирование в медицине и географии. М., 1984. 234 с.
7. Эколого-географическая изменчивость признаков у сортов рапса и сурепицы / Н.С. Ростова [и др.] // Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции. 1991. Т. 144. С. 112-128.
Kiku P.F., Veremchuk L.V.
modeling of environmental factors on distribution respiratory morbidity in primorsky region
Vladivostok branch FGBi «Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration» SB RAMS - institute of Medical Climatology and restorative treatment, Vladivostok.
This publication presents the results of the information and analytical modeling using correlation pleiades PV Terentyeva. Were established according to the level of respiratory diseases under the influence of environmental factors in the Primorsky region. Used for modeling the external factors that characterize the climatic conditions, industrial pollution of the atmosphere, as the human environment, and the data of respiratory diseases in the Primorye Territory. It was found that the formation of respiratory diseases in Primorsky region paramount and directly affects the pathogenic properties of the regional monsoon climate, aggravating effect of a powerful manmade pollution that causes heightened risk of respiratory diseases in all age groups edge, especially among children.
Keywords: information and analytical modeling, disease, respiratory diseases, industrial pollution, weather conditions, Primorsky region.
Citation: Kiku P.F., Veremchuk L.V. Modeling of environmental factors on distribution respiratory morbidity in Primorsky region. Health. Medical ecology. Science. 2014; 2(56): 33-35. URL: http://yadi.sk/d/wpy_Kv6ASaPe5.
Сведения об авторах
Кику Павел Федорович - ведущий научный сотрудник лаборатории медицинской экологии и рекреационных ресурсов Владивостокского филиала ФГБУ «Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания» СО РАМН - НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения, д.м.н., к.т.н., профессор; e-mail: [email protected]
Веремчук Людмила Васильевна - ведущий научный сотрудник лаборатории медицинской экологии и рекреационных ресурсов Владивостокского филиала ФГБУ «Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания» СО РАМН - НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения, д.б.н., к.т.н.; e-mail: [email protected]
