CC BY
44
УДК 616.2-06-053.2:574.2
МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НЕИНФЕКЦИОННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
© 2006 г. Е. Н. Котышева, М. Ю. Болотская, В. С. Кошкина, *Н. А. Горбунова
Магнитогорский государственный университет,
'Детская городская поликлиника № 2, г. Магнитогорск
Представлены результаты изучения связи между болезнями органов дыхания и врожденными морфогенетическими вариантами (ВМГВ) у 4 970 детей 4—7 лет, проживающих в г. Магнитогорске, территория которого имеет высокую степень загрязнения химическими соединениями. У детей с пятью и более ВМГВ отмечалась достоверно более высокая частота болезней органов дыхания. Пришли к заключению, что ВМГВ маркируют группы повышенного риска развития экологически обусловленных заболеваний неинфекционной природы. Ключевые слова: врожденные морфогенетические варианты, болезни органов дыхания, неинфекционные экологически обусловленные заболевания.
Развитие науки «экология человека» на современном этапе предполагает смену ориентиров с простой фиксации факта возникновения заболевания на определение причин и условий их формирования, а также выявление наиболее чувствительных контингентов. Известно, что взаимодействие организма и окружающей среды определяется как силой и временем воздействия среды, так и эндогенными особенностями организма человека. Актуальной задачей следует признать поиск параметров группы лиц со сниженными адаптационными возможностями [7].
Имеются обоснованные данные, что на территориях с техногенным химическим загрязнением у детей наблюдается увеличение числа врожденных морфогенетических вариантов (ВМГВ) [4, 5, 6]. Эти признаки являются стойкими морфологическими изменениями органа, его части или части тела, которые находятся у крайних границ вариации нормального строения или выходят из них, но не нарушают функции [5]. ВМГВ, отражая неспецифические отклонения в гомеостазе эмбрионального развития, маркируют клинически незначимый, структурный дисбаланс, который может служить основой для развития более глубоких нарушений здоровья. Резонно предположить, что фенотип с большим числом ВМГВ характеризуется склонностью к развитию заболеваний, в этиологии которых прямо или косвенно участвуют неблагоприятные факторы окружающей среды. Однако вопрос о связи морфогенетических признаков с данной группой болезней человека до сих пор не получил достаточного освещения.
Основная методологическая сложность такого рода исследований сопряжена с возрастным фактором. С одной стороны, хорошо известна высокая чувствительность детского организма к негативным внешним влияниям. Низкая внутригородская миграция и отсутствие модифицирующих факторов (курение, профессиональные вредности) у данной группы населения повышает достоверность экологических исследований [8]. С другой стороны, в силу возраста многие неинфекционные экологически обусловленные заболевания еще не сформированы как качественно распознаваемые клинически формы, при этом отмечаются неспецифические изменения, отражающие напряженность основных систем-регуляторов [8]. В связи с этим особое внимание уделено болезням органов дыхания. Широкая распространенность патологии данного класса позволяет провести непротиворечивую оценку ВМГВ.
Цель настоящей работы — изучение характера связи между ВМГВ и неинфекционными экологически обусловленными заболеваниями у детей в промышленном городе.
Методика
Исследование проведено в Магнитогорске — центре черной металлургии с высоким уровнем химического загрязнения окружающей среды. В нем выделены два крупных района — Левобережный (опытный, более загрязненный) и Правобережный (контрольный, менее загрязненный). Химический состав поллютантов атмосферного воздуха в них идентичен, но имеются достоверные количественные различия суммарного загрязнения. Опытный район прилегает к основному источнику загрязнения — Магнитогорскому металлургическому комбинату, контрольный район удален от него примерно на 10—17 км. Выбранные районы отвечали требованиям однотипности по плотности населения, благоустройству жилья, развитию транспортных сетей, доступности медицинской помощи [2].
Выборка включала 4 970 русских детей 4—7 лет 1994—2001 года рождения, посещающих дошкольные образовательные учреждения. Из них в опытном районе проживали 1 610 человек (32,39 %), в контрольном — 3 360 человек (67,59 %). Соотношение мальчиков и девочек составляло примерно 1:1.
Для изучения ВМГВ использовалась методика, разработанная на кафедре клинической генетики Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова. Проводился полный наружный осмотр детей, регистрировались 87 четко распознаваемых ВМГВ [3].
Заболеваемость детей изучалась на основании данных профилактического медицинского осмотра узкими специалистами. Все сомнительные случаи уточнялись с привлечением данных амбулаторных карт, справок, выписок из историй болезни, а также с помощью дополнительных консультаций врачами поликлинических отделений. Анализ заболеваемости проводился как по классам болезней, так и по отдельным нозологическим формам. Группировка осуществлялась в соответствии с МКБ-10. В понятие «всего болезней» включена сумма классов III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV В обоих районах производился расчет интенсивных показателей заболеваемости и их 95 % доверительных интервалов (ДИ). Достоверность различий между показателями определялась с помощью t-критерия Стьюдента [9].
При изучении связи болезней с ВМГВ за единицу наблюдения взят ребенок (а не случай заболеваемости). Совокупность ВМГВ считалась сложным фоном, проводилось определение общего их числа. Для достижения поставленной цели в районах выделялись группы детей, имеющих патологию. Проверялись статистические гипотезы о тождественности распределений каждой группы по числу ВМГВ базовому распределению, полученному по городу. Данные сводились в таблицы сопряженности. Полагали, что критерий Пирсона %2 отражает различия и характеризует силу и устойчивость связей [9]. Использовался математический аппарат анализа соответствий программы Statistica for Windows версии 6.0. Произведен
расчет относительных рисков (ОР) и доверительных интервалов к ним. В качестве фактора риска выбрано число ВМГВ у одного ребенка [5].
Результаты исследования
Результаты сравнения распространенности отдельных классов болезней и нозологических форм у детей в двух районах г. Магнитогорска приведены в табл. 1. В выборке из 3 360 человек контрольного района выявлено 2 275 случаев заболеваний (677,08 на 1 000), а в выборке из 1 610 человек опытного района — 1 323 (821,74 на 1 000). Таким образом, распространенность заболеваний в более загрязненном районе в 1,21 раза выше по сравнению с менее загрязненным. Среди всех классов превалировали болезни органов дыхания. Их доля составляла 26,68 % в опытном районе и 22,51 % в контрольном.
Выявлена достоверно более высокая заболеваемость в опытном районе по сравнению с контрольным по следующим классам: болезни органов дыхания (в 1,44 раза), болезни крови и кроветворных органов (в 1,71 раза), психические расстройства и расстройства поведения (в 1,67 раза). Различия по классу болезни органов дыхания обеспечивали следующие нозологические формы: гипертрофия миндалин, гипертрофия аденоидов, хронический тонзиллит, частота которых была соответственно в 1,30, 1,54, 1,84 раза выше у детей, проживающих в опытном районе. Статистически значимых различий отдельных нозологических форм болезней крови и кроветворных органов не установлено, хотя отмечена тенденция к большей распространенности анемии в опытном районе. Не выявлено достоверных различий между сравниваемыми районами по болезням системы кровообращения, однако функциональный систолический шум в 1,64 раза чаще отмечался в более загрязненном опытном районе.
Полученные данные соответствуют общим тенденциям заболеваемости детского населения в городах, на территориях которых расположены предприятия черной металлургии. Не останавливаясь на других классах и нозологических формах, отметим: экологическая обусловленность неспецифических болезней органов дыхания детей г. Магнитогорска хорошо известна. Установлен и долевой вклад отдельных поллютантов — многокомпонентной пыли, оксида азота, сернистых соединений [1, 2].
Данные о распределении по числу ВМГВ детей, имеющих какое-либо учитываемое заболевание, а также болезни органов дыхания, приведены в табл. 2. Установлено, что для всех выделенных групп в опытном районе 0—2 ВМГВ отмечались существенно реже, а 5 и более ВМГВ — чаще по сравнению с базовым распределением, что свидетельствует о высокой вероятности ошибок морфогенеза. Наибольший вклад в х2 вносят 5 и более ВМГВ, наименьший — 2—4 ВМГВ. В целом различия являются статистически значимыми. В контрольном районе распределения близки к базовым частотам.
Таблица 1
Распространенность болезней по данным медицинских осмотров
Классы болезней Опытный район (п= 1610) й ны льн о р нтр Кон район (п=3360) Т; Р
Абс. На 1000 ДИ Абс. На 1000 ДИ
-95 % +95 % -95 % +95 %
Всего болезней 1323 821,74 803,04 840,43 2275 677,08 661,27 692,89 11,58 1,35х10-7
III. Болезни крови, кроветворных органов 32 19,88 13,63 27,26 39 11,61 8,27 15,51 2,21 0,027
анемия 25 15,53 9,49 21,57 34 10,12 7,02 13,78 — —
IV. Болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения
обмена веществ 56 34,78 26,39 44,28 108 32,14 26,45 38,37 — —
болезни щитовидной железы, связанные с йодной недостаточностью 33 20,50 14,15 27,99 58 17,26 13,13 21,94 — —
ожирение 20 12,42 7,60 18,41 47 13,99 10,30 18,24 — —
V. Психические расстройства и расстройства поведения 48 29,81 21,51 38,12 57 16,96 12,60 21,33 2,68 0,007
задержка или расстройства психологического развития 28 17,39 11,58 24,35 27 8,04 5,30 11,34 2,80 0,005
VI. Болезни нервной системы 92 57,14 46,34 69,00 192 57,14 49,55 65,24 — —
нейроциркуляторная дистония 10 6,22 2,97 10,64 18 5,36 3,17 8,11 — —
VII. Болезни глаза и его придаточного аппарата 75 46,58 36,83 57,42 136 40,48 34,08 47,40 — —
миопия 36 22,36 15,71 30,15 72 21,43 16,81 26,60 — —
гиперметропия 8 4,97 2,13 8,99 9 2,68 1,22 4,71 — —
астигматизм 14 8,70 4,75 13,82 28 8,33 5,54 11,69 — —
VIII. Болезни уха и его сосцевидного отростка 1 0,62 0,00 2,43 13 3,87 2,05 6,25 -2,46 0,014
IX. Болезни системы кровообращения 43 26,71 18,83 34,58 67 19,94 15,49 24,94 — —
функциональный шум сердца 30 18,63 12,03 25,24 37 11,01 7,76 14,82 1,99 0,047
X. Болезни органов дыхания 353 219,25 199,39 239,79 512 152,38 140,43 164,73 5,69 1,92х10-6
аллергический ринит (полиноз) 13 8,07 3,70 12,45 14 4,17 2,27 6,63 — —
гипертрофия миндалин 168 104,35 89,89 119,75 269 80,06 71,12 89,47 2,78 0,005
гипертрофия аденоидов 87 54,04 43,53 65,61 118 35,12 29,16 41,61 3,04 0,002
хронический тонзиллит 37 22,98 16,23 30,87 42 12,50 9,02 16,53 2,65 0,008
астма, астматический статус 14 8,70 4,75 13,82 29 8,63 5,78 12,04 — —
XI. Болезни органов пищеварения 111 68,94 57,09 81,83 189 56,25 48,71 64,29 — —
XII. Болезни кожи и подкожной клетчатки 13 8,07 3,70 12,45 14 4,17 1,99 6,34 — —
XIII. Болезни костно-мышечной
системы и соединительной ткани 405 251,55 230,66 273,04 774 230,36 216,28 244,75 — —
нарушение осанки 203 126,09 110,32 142,74 362 107,74 97,48 118,44 — —
плоская (уплощенная) стопа 121 75,16 62,79 88,54 216 64,29 56,24 72,83 — —
XIV. Болезни мочеполовой системы 61 37,89 29,12 47,76 128 38,10 31,89 44,83 — —
нефропатии 27 16,77 11,08 23,62 54 16,07 12,10 20,60 — —
Таблица 2
Сравнение наблюдаемого распределения врожденных морфогенетических вариантов с базовыми частотами при заболеваниях
Число Все заболевания Болезни органов дыхания Базовые частоты Число Гипертрофия миндалин Гипертрофия аденоидов Базовые частоты
ВМГВ Абс. % Ож. ч-ты Вклад в X2 Абс. % Ож. ч-ты Вклад в х2 Абс. % ВМГВ Абс. % Ож. ч-ты Вклад в X2 Абс. % Ож. ч-ты Вклад в X2 Абс. %
Опытный район Опытный район
0 41 4,78 58 4,90 10 3,26 21 5,53 335 6,74 2 и < 58 34,52 76 4,27 24 27,59 39 6,00 2249 45,25
1 94 10,96 135 12,28 36 11,73 48 3,08 780 15,69 3— 4 56 33,33 64 0,96 34 39,08 33 0,03 1888 37,99
2 182 21,21 196 0,97 60 19,54 70 1,44 1134 22,82 5 и > 54 32,14 28 23,72 29 33,33 15 14,26 833 16,76
3 4 186 130 21,68 15,15 209 117 2,62 1,56 76 47 24,76 15,31 75 42 0,02 0,67 1213 675 24,41 13,58 Всего 168 100,00 168 28,95; р=2х10-4 87 100,00 87 20,28; р=1х10-3 4970 100,00
5 90 10,49 66 8,62 34 11,07 24 4,52 383 7,71 й ны льн о р нтр Кон район
6 73 8,51 39 29,60 24 7,82 14 7,22 226 4,55 2 и < 113 42,01 122 0,63 59 50,00 53 0,59 2249 45,25
7 и > 62 7,23 39 14,07 20 6,51 14 2,75 224 4,51 3— 4 112 41,64 102 0,94 37 31,36 45 1,37 1888 37,99
Всего 858 100,00 858 74,62; р<10-5 307 100,00 307 25,22; р=6,94х10-3 4970 100 5 и > Всего 44 269 16,36 100,00 45 269 0,03 1,59 22 118 18,64 100,00 20 118 0,25 2,20 833 4970 16,76 100,00
Контрольный район
0 109 6,64 111 0,02 42 8,64 33 2,61 335 6,74
1 260 15,84 258 0,02 73 15,02 76 0,14 780 15,69
2 366 22,30 374 0,19 111 22,84 111 0,00 1134 22,82
3 410 24,98 401 0,22 121 24,90 119 0,05 1213 24,41
4 204 12,43 223 1,60 66 13,58 66 0,00 675 13,58
5 110 6,70 126 2,14 32 6,58 37 0,79 383 7,71
6 89 5,42 75 2,77 17 3,50 22 1,18 226 4,55
7 и > 93 5,67 74 4,90 24 4,94 22 0,20 224 4,51
Всего 1641 100,00 1641 11,87 486 100,00 486 4,97 4970 100
Примечание. Ож. ч-ты — ожидаемые абсолютные частоты; вклад в х2 — вклад каждой частоты в совокупный х2 ^=21).
Таблица 3
Сравнение наблюдаемых частот врожденных морфогенетических вариантов с базовыми частотами у детей с гипертрофией миндалин и аденоидов
Примечание. Ож. ч-ты — ожидаемые абсолютные частоты; в х2 — вклад каждой частоты в совокупный х2 ^=6).
вклад
В табл. 3 представлено распределение по числу ВМГВ детей с гипертрофией миндалин и аденоидов. Укажем, что признак «число ВМГВ» ранжирован следующим образом: 2 и менее ВМГВ (ниже средних значений), 3—4 (выше средних значений), 5 и более (высокий уровень морфогенетических нарушений). В опытном районе у детей с гипертрофией миндалин
Таблица 4
Относительный риск развития заболеваний у детей с разным числом врожденных морфогенетических вариантов в двух районах
города
Число ВМГВ Все заболевания Болезни органов дыхания Гипертрофия миндалин Гипертрофия аденоидов
ОР ДИ Р ОР ДИ Р ОР ДИ Р ОР ДИ Р
-95 % | +95 % -95 % | +95 % -95 % +95 % -95 % | +95 %
Опытный район
2 и < 0,95 0,88 1,02 1,00 0,96 1,03 0,99 0,97 1,02 0,87 0,86 0,89
3 — 4 1,00 0,92 1,09 1,23 1,18 1,28 <0,05 1,02 0,99 1,04 1,31 1,29 1,34 <0,05
5 и > 1,41 1,18 1,67 <0,05 1,54 1,44 1,64 <0,05 1,93 1,84 2,03 <0,05 2,21 2,14 2,29 <0,05
Всего 1,06 1,00 1,12 1,20 1,16 1,23 1,19 1,16 1,21 1,31 1,29 1,33
Контрольный район
2 и < 0,92 0,87 0,97 <0,05 0,89 0,87 0,92 <0,05 0,81 0,80 0,82 <0,05 0,90 0,89 0,91 <0,05
3 — 4 0,97 0,91 1,03 0,93 0,91 0,95 <0,05 1,01 0,99 1,03 0,71 0,70 0,72 <0,05
5 и > 1,00 0,96 1,04 1,00 0,98 1,02 1,00 0,99 1,01 1,00 0,99 1,01
Всего 0,97 0,93 1,01 0,89 0,87 0,90 0,91 0,90 0,92 0,85 0,84 0,86
и аденоидов отмечались статистически значимые различия за счет уменьшения частоты числа ВМГВ 0—2 и увеличения — числа ВМГВ 5 и более. В контрольном районе распределение ВМГВ соответствует базовому распределению.
Полученные результаты позволили сопоставить предрасположенность к развитию заболеваний у лиц с разным числом ВМГВ на основе величин относительного риска (табл. 4). Относительный риск оказался наиболее высоким у детей из опытного района с 5 и более ВМГВ для всей рассматриваемой патологии. Отмечен повышенный относительный риск развития болезней органов дыхания, в том числе и гипертрофии аденоидов в опытном районе у детей и с 3—4 ВМГВ. В контрольном районе риск либо снижен, либо соответствовал общегородскому.
Обсуждение результатов
В результате анализа заболеваемости детей дошкольного возраста по данным профилактических осмотров выявлены классы болезней и нозологические формы, распространенность которых достоверно различалась в двух районах с разным уровнем химического загрязнения атмосферного воздуха. К ним относились болезни органов дыхания (гипертрофии миндалин и аденоидов, хронический тонзиллит), болезни крови и кроветворных органов, психические расстройства и расстройства поведения (задержка или расстройства психологического развития), функциональный систолический шум.
Для общей совокупности болезней, болезней органов дыхания (в том числе гипертрофии миндалин и аденоидов) установлены различия в частотах ВМГВ, связанные с уменьшением числа ВМГВ 2 и менее и увеличением числа ВМГВ 5 и более.
Повышенная предрасположенность к развитию неинфекционной экологически обусловленной патологии, определяемая по величинам относительного риска, присуща фенотипу с числом ВМГВ 5 и более в условиях более выраженного средового влияния
химических факторов. В работе рассмотрены болезни органов дыхания, в том числе гипертрофия миндалин и аденоидов — относительно мягкие отклонения в здоровье. Можно предположить, что вывод, сделанный нами, распространяется и на более минорные состояния. Очевидно, что ВМГВ как неспецифические морфогенетические признаки в более благоприятных условиях являются прогностически нейтральными и не отражают экологически обусловленных заболеваний. При выраженных негативных изменениях в среде адаптационный потенциал у лиц с повышенным числом ВМГВ оказывается недостаточным для сохранения здоровья, в результате формируются устойчивые патологические состояния. С этой точки зрения число ВМГВ 5 и более маркирует группы повышенного риска возникновения и развития экологически обусловленных заболеваний.
Список литературы
1. Антипанова Н. А. Заболеваемость детей как последствие аэротехногенного влияния на популяцию (на модели г. Магнитогорска) : автореф. дис. ... канд. мед. наук / Н. А. Антипанова. — Оренбург, 2000. — 24 с.
2. Болотская М. Ю. Обоснование условий к применению люминесцентного бактериального теста в гигиенических исследованиях на территории крупного промышленного центра : автореф. дис. ... канд. биол. наук / Болотская М. Ю. — М., 2005. — 2 с.
3. Бочков Н. П. Изучение врожденных морфогенетических вариантов у детей / Н. П. Бочков, Т. И. Субботина,
В. В. Яковлев и др. // Гигиена и санитария. — 1994. — № 3. — С. 53—55.
4. Котышева Е. Н. Некоторые эколого-гигиенические аспекты здоровья дошкольников промышленного города / Е. Н. Котышева, М. Ю. Болотская, В. С. Кошкина и др. // Там же. — 2004. — № 4. — С. 55—57.
5. Реброва О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ $1аЙ5Йса / О. Ю. Реброва. — М. : Медиа Сфера, 2000.
— 312 с.
6. Ревич Б. А. Об особенностях эколого-эпидеми-ологического изучения специфических экологически обусловленных изменений состояния здоровья человека
/ Б. А. Ревич // Гигиена и санитария. — 2001. — № 5.
— С. 49—53.
7. Румянцев Г. И. Методологические основы совершенствования мониторинга влияния антропогенных факторов окружающей среды на здоровье населения / Г. И. Румянцев, Д. А. Димитриев // Гигиена и санитария.
— 2000. — № 5. — С. 3—6.
8. Таточенко В. К. Экологические факторы и болезни органов дыхания у детей / В. К. Таточенко, Н. Ф. Дорохова, С. Г. Шмаков // Экология и здоровье детей / под ред. М. Я. Студеникина, А. А. Ефимовой. — М. : Медицина, 1998. — С. 247—273.
9. Юнкеров В. И. Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований / В. И. Юнкеров,
С. Г. Григорьев. — СПб : ВМедА, 2002. — 266 с.
MORPHOGENETIC ASPECTS OF NONINFECTIOUS ECOLOGICAL DISEASE
E. N. Kotysheva, M. Yu. Bolotskaya, V. S. Koshkina,
N. A. Gorbunova
Magnitogorsk State University,
City Children’s Hospital N 2, Magnitogorsk
The results of investigation of relation between respiratory illness and frequency of congenital morphogenetic variants (CMV) among 4—7-year-old children living in town whose territory is highly polluted with chemical compounds are present. Children with 5 and more CMV had significantly higher rates of respiratory illness. We conclude that CMV is risk markers of noninfectious ecological disease.
Key words: congenital morphogenetic variants, respiratory illness, noninfectious ecological disease.
