CC BY
52
УДК 616.24
влияние аэрополлютантов на соотношение неспецифического и атопического процессов при
формировании болезНеи органов
дыхания в экологических условиях
санкт-петербурга
Г.П. Орлова1*, С.В. Демидова1, К.Б. Фридман2, Т.Е. Лим2
1 НИИ пульмонологии ГОУ высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова», Санкт-Петербург, Россия;
2 ФГУ здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии города Санкт-Петербург», Санкт-Петербург, Россия
*Эл. почта: [email protected] Статья поступила в редакцию 31.05.2010, принята к печати 29.10.2010
Анализ результатов социально-гигиенического мониторинга и общей и первичной заболеваемости хроническим бронхитом и бронхиальной астмой в Санкт-Петербурге за 2003-2008 гг. показал, что с 2006 г. по 2008 г. наблюдалась тенденция к улучшению экологического состояния атмосферного воздуха, но индекс загрязнения атмосферного воздуха продолжал оставаться очень высоким. В 2008 г. по сравнению с 2007 г. отмечалось повышение содержания оксидов азота в атмосферном воздухе. Первичная заболеваемость взрослого населения хроническим бронхитом за последние пять лет неуклонно возрастала, в то время как первичная заболеваемость бронхиальной астмой практически не менялась. Соотношение общей заболеваемости хроническим бронхитом и бронхиальной астмой может косвенно отражать соотношение неспецифического и аллергического типов воспалительного процесса в легких. Выявлено, что в трети районов (2 группа) уровни заболеваемости хроническим бронхитом и бронхиальной астмой практически равны (соотношение не выше 1,3), в то время как в остальных районах (1 группа) этот показатель выше 1,3, как и в среднем по городу. Во 2 группе отмечен, наряду с более высокими уровнями хлористого водорода и фенола, достоверно более высокий процент нестандартных проб по уровням оксида углерода (p<0,05) и окислов азота (p<0,05), чем в 1 группе. В одном из районов каждой группы было проведено анкетирование населения в возрасте от 25 до 55 лет: 194 человека для 1 группы и 243 человека для 2 группы. Достоверно более часто отмечались аллергические проявления (как в сочетании с респираторными симптомами, так и внелегочные) у лиц из района 2 группы (p<0,001). Таким образом, оксид углерода и оксиды азота в комбинации с хлористым водородом и фенолом потенцируют развитие воспалительного процесса атопического типа (бронхиальной астмы, аллергических дерматитов, конъюнктивитов, экземы), что может быть обусловлено как сенсибилизирующими свойствами этих поллютантов, так и, возможно, потенцирующим действием угарного газа.
Ключевые слова: аэрополлютанты, общая заболеваемость, хронический бронхит, бронхиальная астма.
THE INFLUENCE OF AIR POLLUTANTS ON THE RATIO OF NONSPECIFIC AND ATOPIC VARIANTS OF RESPIRATORY DISEASES
IN SAINT-PETERSBURG
G.P. Orlova1*, S.V. Demidova1, K.B. Fridman2, and T.Ye. Lim2
1 Research Institute of Pulmonology at I.P. Pavlov Medical University and 2 Center for Hygiene and Epidemiology in Saint-Petersburg, Saint-Petersburg, Russia *E-mail: [email protected]
An analysis of the results of environmental monitoring in Saint-Petersburg and of data about primary chronic bronchitis and bronchial asthma incidences in 2003-2008 reveals a trend towards an improvement of air condition in 2006-2008; however, pollution index remains high. In 2008 compared with 2007, air nitrogen oxides level increased. Primary chronic bronchitis incidence among adults steadily increased over the last vive years, whereas primary bronchial asthma incidence remained virtually unchanged. The ratio of primary bronchitis and bronchial asthma incidences may serve as an indirect indicator of the nonspecific and allergic types of inflammation in the lungs. In one third of Saint-Petersburg districts (Group 2), these incidences are practically equal (their ratio does not exceed 1.3), whereas in other districts (Group 2), the ratio is above 1.3 as it is in the whole city on average. Group 2 features higher air levels of hydrogen chloride and phenol and higher percents of air samples with carbon monoxide and nitrogen oxides levels above tolerable limits (p<0.05). In one selected district of each group, its population sample aged 25-55 years (194 subjects and 243 subjects related to Group 1 and 2, respectively) was interrogated to find out that allergic manifestations associated with either respiratory and extrapulmonary symptoms were more frequent in Group 2 subjects. This finding suggests that carbon monoxide and nitrogen oxides combined with hydrogen chloride and phenol potentiate atopic inflammations including bronchial asthma, allergic dermatitis, conjunctivitis, and eczemas, possibly because of the sensibilizing effects of these pollutants enhanced by carbon monoxide.
Keywords: air pollution, general morbidity, chronic bronchitis, bronchial asthma. Список сокращений:
ПДК предельно допустимая концентрация. БОД болезни органов дыхания. ПДК максимальная разовая предельно допустимая концентрация.
ИЗА индекс загрязнения атмосферного воздуха. ТЧ взвешенные частицы диаметром меньше 10 мкм.
ОФВ1 объем форсированного выдоха за 1 секунду. ФЖЕЛ форсированная жизненная емкость легких.
566 Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера», 2010, т.2, №4
В настоящее время почти половина населения земного шара проживает в городах. Если в 1800 г. доля городского населения в мире была лишь 8%, то уже к 1926 г. только в России в городах проживало 17,7% населения, а в 90-х гг. ХХ века численность городского населения России составляла уже 73% [7]. Человек, проживающий в городе, одновременно подвергается воздействию не только таких физических и химических факторов окружающей среды, как температура, влажность, барометрическое давление, различные виды электромагнитных полей, ультрафиолетовое излучение, ионизирующая радиация, но и таких как шум, вибрация, инфразвук, различные химические вещества, взвешенные частицы. Вклад влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья человека составляет 24%, а в отдельных регионах России может доходить до 60% [6, 7].
Все факторы заболеваемости можно разделить на две большие группы: 1 - факторы, являющиеся непосредственной причиной заболеваний; 2 - факторы, воздействие которых становится предпосылкой для развития так называемых экологически обусловленных заболеваний, этиология которых не связана с экологическими факторами. Взвешенные частицы, диоксид серы (802), окислы азота, углекислый газ, оксид углерода (СО), бенз(а)пирен, озон, фенол, формальдегид - это только незначительная часть поллютантов, которые присутствуют в атмосферном воздухе. Источниками загрязнения атмосферного воздуха являются промышленные предприятия, ТЭЦ, тепловые станции, котельные, строительные объекты, автострады и др. Ежегодно в атмосферу крупного промышленного города может поступать до 1 млн тонн загрязняющих веществ. По данным Ю.А. Рахманина с соавт. [7], значения коэффициента суммарного загрязнения воздушной среды, рассчитанного по суммарному превышению предельно допустимой концентрации (ПДК) аэрополлютантов, в воздухе Москвы колеблются от 127 (район мусоросжигательного завода) и 84 (перекресток с интенсивным автомобильным движением) до 5 (парк). Ведущим суммарным источником загрязнения атмосферного воздуха является автотранспорт, на долю которого приходится более 90% выбросов, в то время как выбросы от стационарных источников составляют не более 10-12%.
При проведении эпидемиологических исследований по изучению влияния аэрополлютантов на здоровье населения анализируются такие показатели, как общая заболеваемость отдельными нозологическими формами, частота обращаемости и частота госпитализаций по экстренным показаниям (в частности, в связи с нарастанием сердечно-легочной недостаточности), частота развития респираторных симптомов. Так, увеличение смертности населения от всех причин (до 40 тыс. случаев в год) в крупнейших городах США, Австрии и Швейцарии достоверно связано с повышением концентраций загрязняющих веществ [14, 19].
Многочисленные работы отечественных и зарубежных авторов подтверждают, что основной вклад в суммарное число неблагоприятных исходов (более 50%) вносят взвешенные вещества. Так, 77% суммарного риска смертности обусловлено воздействием взвешенных частиц, а повышение концентрации пыли на 100 мкг/м3 увеличивает смертность на 6% [2, 21].
Характер воздействия взвешенных частиц на организм зависит как от химического состава пыли, так и от раз-
мера пылевых частиц. Частицы диаметром более 10 мкм оседают в верхних дыхательных путях. При диаметре менее 10 мкм частицы проникают в нижние дыхательные пути. Основной вклад в содержание в атмосферном воздухе мелких взвешенных частиц диаметром меньше 10 мкм (ТЧ10) вносит автотранспорт. ТЧ10 составляют от 40 до 70% всех взвешенных частиц, фоновые значения которых достигают 15-40 мкг/м3. Взвешенные частицы, сами по себе и в комбинации с другими загрязнителями, представляют очень серьезную угрозу для здоровья человека. Эти частицы способны глубоко проникать и накапливаться в легочной ткани. Повышение уровня ТЧ10 на 10 мкг/м3 увеличивает смертность от болезней органов дыхания (БОД) и сердечно-сосудистых заболеваний на 0,68%. Воздействие на легочную ткань мелких (0,1-2,5 мкм в диаметре) и ультрамелких (0,010,1 мкм в диаметре) частиц обусловлено их окислительными свойствами, и также приводит к увеличению заболеваемости и смертности от БОД, усилению симптомов бронхиальной астмы (БА). Так, у детей, больных БА, наблюдалось снижение объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1) на 0,54% через 24 часа после увеличения концентрации мелких частиц до 2,5 мкм в диаметре на 6 мкм/м3. Однако, несмотря на достоверную корреляцию частоты респираторных симптомов с уровнем мелких твердых частиц, среднегодовая концентрация последних не влияет на средние значения показателей внешнего дыхания (ФЖЕЛ, ОФВ1, тест Тиффно) среди взрослого населения 20 городов из 10 европейских стран [9, 13, 15, 16, 18, 19].
Обострение бронхита, увеличение степени тяжести хронической обструктивной болезни легких и степени нарушения проходимости дыхательных путей (ОФВ1) также достоверно коррелировали с уровнем взвешенных частиц, и в первую очередь с концентрацией ТЧ10. Так, повышение среднеквартального уровня ТЧ10 на 7 мкм/ м3 в течение 5 лет сопровождалось снижением ОФВ1 на 5,1%, а ФЖЕЛ - на 3,7%. Кроме взвешенных частиц на формирование обструктивных нарушений функции внешнего дыхания оказывают влияние такие поллютан-ты, как 802 и диоксид азота (N0^. При этом повышение уровня поллютантов на 10 мкг/м3 приводило к снижению среднего значения ОФВ1 в популяции на 3% (для ТЧ10) и на 0,7% (для N0, и 802) [8, 14, 19, 20, 22, 23].
За последние 30 лет заболеваемость БА в мире увеличилась в два раза. В России, согласно данным эпидемиологических исследований, БА страдают более чем 9% детей и 5% взрослого населения. При этом официально болезнь учитывается только у одного из четырех-пяти больных, что указывает на неудовлетворительную диагностику этого заболевания. Большинство аэрополлютантов являются низкомолекулярными веществами, и могут обладать свойствами гаптенов. Аллергенами могут быть не только сами поллютанты, но и продукты их метаболизма. Влияние поллютантов на аллергическое воспаление неоднозначно. Так, по данным [12], обострения БА и усиление респираторных симптомов коррелируют со среднемесячными и сезонными загрязнениями атмосферного воздуха ТЧ10, N02, 802, СО и озоном. С другой стороны, в ряде исследований не было выявлено корреляции уровней СО, N02 и озона с частотой повышения уровней общего и специфических ^Е в крови, бронхиальной гиперреактивностью, величиной ОФВ1 и выраженностью симптомов других атопических заболеваний [2, 11].
567
Эпидемиологические исследования в Байкальском регионе России показали, что СО обусловливает 10,5% риска развития дополнительных (превышающих среднестатистические показатели) заболеваний в год, что составляет более 4 тыс. случаев в год [2]. Наиболее чувствительными к воздействию СО являются лица с БОД и заболеваниями сердечно-сосудистой системы, поражением цереброваскулярных и периферических сосудов, больные анемией, а также люди, испытывающие повышенные физические нагрузки. При повышении уровня СО на 1 мкг/м3 отмечается снижение пиковой объемной скорости выдоха на 2,6-2,8% [10]. Оксид углерода быстро проникает сквозь мембраны альвеол, капилляров и плаценты. Он является митохондриальным ядом, блокируя митохондриаль-ную цитохромоксидазу. Около 80-90% поглощенного СО соединяется с гемоглобином и образует карбокси-гемоглобин, который является специфичным биологическим маркером воздействия СО на организм. Сочетания невысоких концентраций СО и окислов азота оказывает более выраженное действие на организм, чем каждый из рассматриваемых газов в отдельности. Это может быть связано со взаимным усилением их действия на ферментные системы биологического окисления и с угнетением тканевого дыхания. Оксид углерода способствует образованию активных форм кислорода. Присутствие в воздухе углекислого газа и угольной пыли наряду с СО и оксидами азота также значительно повышает токсическое действие газовой смеси [11].
Диоксид азота вызывает повреждение клеток легочной ткани и альвеолярных макрофагов, что приводит к нарушению иммунного ответа и развитию воспалительного процесса. Повышенный уровень К02 достоверно коррелирует с увеличением смертности от БОД. Диоксид азота самостоятельно или, по данным ряда авторов, только в сочетании с 802 усиливает аллерген-индуцированный бронхоспазм у лиц, страдающих бронхиальной астмой [5, 8, 16, 17, 18].
Атмосферный воздух загрязняют, кроме основных поллютантов, специфические примеси: формальдегид, фенолы, хлористый водород, этилбензол, аммиак, бензол, сероводород, ксилол, тяжелые металлы. Выбросы этих веществ обусловлены определенными промышленными предприятиями и автотранспортом. Фенол оказывает раздражающее, сенсибилизирующее и мутагенное действие. На долю формальдегида и фенола приходится соответственно 28,5% и 22% суммарного риска общей заболеваемости, подчас даже несмотря на отсутствие превышения ПДК по среднегодовым значениям концентраций этих поллютантов в атмосферном воздухе. Хлористый водород обладает выраженным раздражающим действием [2, 5].
Данные отечественных и зарубежных авторов в общем подтверждают роль аэрополлютантов как факторов риска развития БОД. Однако до настоящего времени нет единой точки зрения на приоритетность отдельных поллютантов в развитии отдельных нозологических форм БОД, патогенетические механизмы которых отличаются по преобладающему типу воспалительной реакции (неспецифическому или атопиче-скому воспалению).
Цель настоящего исследования состояла в том, чтобы оценить влияние аэрополлютантов на развитие различных типов воспаления при формировании БОД.
Материалы и методы
Эколого-гигиенический мониторинг атмосферного воздуха проводился ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Санкт-Петербург» и межрегиональным территориальным управлением Ростехнадзора по Северо-Западному федеральному округу. Гигиенический мониторинг атмосферного воздуха осуществлялся в 55 фиксированных точках города (рис. 1). Оценивались уровни 19 аэрополлютантов (N0^ 802, хлористого водорода, аммиака, формальдегида, фенолов, СО, бенз(а)пирена, озона, свинца, кадмия, марганца, меди, толуола, ксилола, бензола, этилбензола, ацетона, углеводородов) и взвешенных частиц в атмосферном воздухе в различных районах города за 20032008 гг. Рассчитывались комплексный индекс загрязнения атмосферного воздуха (ИЗА, сумма концентраций выбранных загрязняющих веществ, выраженных в долях ПДК), стандартный индекс (наибольшая разовая концентрация загрязняющего вещества за период наблюдения, выраженная в единицах ПДК), повторяемость случаев превышения ПДКмр за период наблюдения, выраженная в процентном отношении к общему числу измерений.
Для оценки общей заболеваемости взрослого населения БОД использовались данные официальной статистики СПбГУЗ «Медицинский информационно-аналитический центр» за 2004-2008 гг.
Анкетирование взрослого населения города (родственники учащихся, случайная выборка) проводилось с апреля по декабрь 2009 г. в школах Санкт-Петербурга, расположенных вблизи крупных автотранспортных магистралей города. Информационно-исследовательская форма-анкета была разработана в лаборатории экологической и профессиональной пульмонологии НИИ пульмонологии СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова.
Результаты
На одного жителя Санкт-Петербурга в 2007 г. в среднем приходилось более 120 кг загрязняющих компонентов атмосферы в год, из которых доля в 61% приходилась на СО и около 22,2% - на N0^ По данным Межрегионального территориального управления Ростехнадзора по Северо-Западному федеральному округу, общий валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух Санкт-Петербурга от стационарных и передвижных источников в 2007 г. превысил показатель 2006 г. на 4,7% (26,3 тыс. тонн), составив 580,0 тыс. тонн (в 2006 г. - 553,7 тыс. тонн), в том числе по твердым веществам - на 2,5%, по СО - на 5,4%, по оксидам азота - на 8,8%, по летучим органическим соединениям - на 7,1%; в то же время произошло снижение суммарных выбросов 802 на 22,2%, углеводородов (без летучих органических соединений) на 54,5%.
Главной экологической проблемой Санкт-Петербурга, как и большинства индустриальных центров, является рост загрязнения воздушной среды за счет передвижных источников, в первую очередь автотранспорта. Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух от автотранспорта в 2007 г. по сравнению с 2006 г. вырос на 33,2 тыс. тонн (6,6%) и составил 534,11 тыс. тонн. Существенную долю в загрязнение атмосферного воздуха города вносит транзитный транспорт, который не подлежит учету. Реальный вклад автотранспорта в суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух составляет 92% [1].
568
Схема мониторинговых точек исследования атмосферного воздуха в г.Санкт-Петербург
Рис. 1. Дислокация постов наблюдения за состоянием атмосферного воздуха.
Динамика изменений ИЗА по 14 загрязняющим веществам с 2006 г. по 2008 г. характеризовалась постепенным снижением, но показатель продолжал оставаться очень высоким и составлял 16,99 - 16,78 - 14,96 соответственно.
Приоритетными загрязнителями по данным Санкт-Петербургского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями [1] (мониторинговые точки устанавливались в санитарно-защитных зонах промышленной зоны и на автомагистралях) являлись: бенз(а)пирен (3,6% неудовлетворительных проб), взвешенные вещества (1,06% неудовлетворительных проб), СО (0,15% неудовлетворительных проб), N02 (0,15% неудовлетворительных проб). Анализ уровня загрязнения атмосферного воздуха по приоритетным поллютан-там за 2003-2008 гг. не выявил достоверной динамики их концентрации в долях ПДК (рис. 2). В связи с изменением ПДКмр для N02 (0,2 мг/м3) с 01.02.2006 г. в соответствии с Гигиеническими нормативами (ГН) 2.1.6.1983-05 (дополнения и изменения № 2 к ГН 2.1.6.1338-03) и ГН 2.1.6.2328-08 (дополнения и изменения № 1 к ОБУВ ГН 2.1.6.2309-07), число проб, определяемых как нестандартные, снизилось с 3,41% в 2005 г. до 0,085% в 2007 г. При этом средние уровни N02 до и после 2006 г. достоверно не изменялись. Кроме того, по данным Центра гигиены и эпидемиологии в городе Санкт-Петербурге (мониторинговые точки устанавливались в жилой застройке), в 2008 г. процент нестандартных проб составил 0,39%, что в 4,75 раза превышало показатели 2007 г. (табл. 1). Та-
ким образом, в 2008 г. отмечалась тенденция к ухудшению состояния атмосферного воздуха по содержанию окислов азота.
Уровни специфических примесей в районах города отличались как качественно, так и количественно, в зависимости от интенсивности движения автотранспорта и характера промышленных предприятий.
За 5 лет наблюдался рост общей и первичной заболеваемости населения Санкт-Петербурга среди всех групп населения. В 2008 г. уровень общей заболеваемости населения города вырос по сравнению с 2007 г. на 6,5% (на 24% за 10 лет) и составил 878,9 на 1000 населения, что является наиболее высоким показателем за пятилетний период. Как и в предыдущие годы, наибольшие показатели первичной заболеваемости в 2008 г. отмечались у детского населения, составляя 2325,9 на 1000, и меньшие - среди взрослых (661,1 на 1000 населения) (рис. 3).
В нозологической структуре общей заболеваемости в 2008 г. БОД занимали первое место. За период 20032007 гг. общая заболеваемость БОД выросла на 23% и к 2008 г. составила 367,0 на 1000 населения, что на 10% превышает этот показатель в 2007 г. (333,7 на 1000 населения). Анализ первичной заболеваемости БОД населения Санкт-Петербурга также свидетельствует о неуклонном росте этого показателя. Так, с 2004 г. по 2008 г. первичная заболеваемость увеличилась в 1,4 раза (рис. 4).
Показатель первичной заболеваемости населения бронхитом хроническим и неутонченным, эмфиземой, в дальнейшем условно обозначаемый как хронический бронхит (ХБ), за 5 лет (2004-2008 гг.) вырос в 1,8 раза.
569
Прослеживается поступательная тенденция к росту этого показателя. Наибольшие показатели первичной заболеваемости населения ХБ на протяжении пятилетнего периода отмечаются у взрослого населения (рис. 4).
За 5 лет показатель первичной заболеваемости БА и астматическим статусом, в дальнейшем условно обозначаемый как БА, увеличился на 12,9%. При этом наибольшие показатели первичной заболеваемости БА на протяжении 5 лет (2004-2008) отмечались у детей и подростков (рис. 5).
Наибольшая общая заболеваемость БОД в 2007 г. отмечалась в Василеостровском, Красносельском, Приморском, Невском, Калининском, Петроградском районах (табл. 2). Анализ общей и первичной заболеваемости БОД показал неравномерность распределения ХБ и БА по отдельным районам города среди взрослого населения. Как правило, отмечалось преобладание ХБ, но соотношение заболеваемости ХБ и БА было различным.
Известно, что ведущим в патогенезе ХБ является развитие неспецифического воспалительного процесса в легких, в то время как при БА преобладающим механизмом патогенеза является аллергический тип воспаления. Таким образом, общая заболеваемость ХБ и
БА может косвенно отражать качественный характер загрязнения атмосферного воздуха, проявляющийся в превалирующем типе воспалительной реакции, развивающейся в условиях экологической нагрузки. В связи с этим, для анализа степени преобладания заболеваемости ХБ над БА было рассмотрено соотношение общей заболеваемости ХБ и БА.
Индекс заболеваемости ХБ/БА среди взрослого населения в расчете на 1000 в среднем по городу составлял соответственно 1,5 (18,7/12,46) в 2006 г. и 1,7 (20,17/11,96) в 2007 г., т.е. преобладал ХБ. Сопоставление этих показателей с уровнями приоритетных поллютантов показало, что значение индекса заболеваемости ХБ/БА равное 1,3 является пограничным, что позволило выделить две группы районов.
В 1 группе (восемь районов) отмечалось преобладание ХБ, причем в Колпинском, Василеостровском, Красногвардейском, Невском и Пушкинском районах индекс заболеваемости ХБ/БА был больше 2 (табл. 3). Следует отметить Василеостровский район, в котором общая заболеваемость как ХБ, так и БА в 2007 г. была максимальной по городу (соответственно 45,15 и 18,34 на 1000 населения). Два района из этой группы были
Табл. 1.
Доля проб (%) атмосферного воздуха с превышением гигиенических нормативов по исследуемым ингредиентам за 2003-2008 гг. (результаты контрольно-надзорных мероприятий в жилой застройке)
Ингредиент 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Бенз(а)пирен 5,36 28,04 19,89 7,43 5,36 2,96
Фенол и его производные 1,50 0,77 0,41 0,41 0,35 0,15
Оксид углерода 2,37 1,61 0,77 0,55 0,32 0,099
Формальдегид 0,63 0,27 0,10 0,13 0,12 0,098
Взвешенные вещества 2,52 1,82 1,83 0,77 0,80 0,47
Окислы азота 4,26 4,68 3,42 0,20 0,08 0,39
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
□ Азота диоксид (Двуокись азота) ■ Взвешенные вещества (Пыль) В Формальдегид
□ Бенз(а)пирен
Ч Углерода оксид (Окись углерода)
Рис. 2. Среднегодовые концентрации основных загрязняющих веществ в долях ПДК (по данным социально-гигиенического мониторинга).
570
2159,17
2231,16
2325,92
2500,0 2000,0 1500,0 1000,0 500,0 0,0
1983,05
1842,90
661,12
2004 2005 2006 2007 2008
□ дети □ подростки □ взрослые
Рис. 3. Динамика первичной заболеваемости населения Санкт-Петербурга.
Рис. 4. Динамика первичной заболеваемости основных возрастных Рис. 5. Динамика первичной заболеваемости основных возрастных групп хроническим и неуточненным бронхитом и эмфиземой групп бронхиальной астмой и астматическим статусом (показатель
(показатель на 1000 населения).
исключены из обработки в связи с несоответствием их индекса ХБ/БА выбранным критериям оценки экологической ситуации, что, возможно, обусловлено неадекватной диагностикой БА в этих районах и требует дальнейшего исследования.
Пять районов 2 группы характеризовались низким индексом ХБ/БА - менее 1,3 (табл. 4). При этом заболеваемость БА в Калининском и Центральном районах была одной из самых высоких в городе (рис. 6). Эта тенденция прослеживалась в течение последних 9 лет с 1999 г. по 2007 г.
Районы 1 группы, со значениями индекса распространенности ХБ/БА от 2 до 3, территориально располагаются (кроме Василеостровского района) в восточной, юго-восточной, южной частях города, в то время как районы, имеющие индекс ХБ/БА от 1,3 до 2, находятся в юго-западной, западной, южных частях города. Снижение индекса ХБ/БА до менее 1,3 отмечалось в районах, располагающихся в центральной, северной, северо-западной и западной частях города. Это может быть обусловлено розой ветров с преобладанием
на 1000 населения).
северо-западных ветров с одной стороны и уплотни-тельной застройкой города, препятствующей движению воздушных потоков и затрудняющей рассеивание вредных поллютантов, с другой.
Анализ заболеваемости ХБ и БА в сопоставлении с уровнем загрязнения атмосферного воздуха по приоритетным показателям (взвешенным веществам, СО, окислам азота, фенолу, хлористому водороду и углеводородам) показал, что во 2 группе районов был отмечен наряду с более высокими уровнями хлористого водорода и фенола достоверно более высокий процент нестандартных проб по уровням СО (р<0,05) и окислам азота (р<0,05) (табл. 5).
Таким образом, взаимное усиление действия С0 и окислов азота в комбинации с сенсибилизирующим действием хлористого водорода и фенола потенцируют развитие БА.
С целью уточнить соотношения неспецифического и атопического механизмов патогенеза БОД в районах рассматриваемых групп было проведено анкетирование взрослого населения Невского (1 группа) и Калининского (2 группа) районов города.
571
Были проанкетированы 194 человека в Невском районе (174 женщины и 20 мужчин) и 243 человека в Калининском районе (202 женщины и 41 мужчина). Возраст анкетируемых лиц в исследуемых группах достоверно не отличался и колебался от 25 до 55 лет. Были выделены следующие группы лиц:
1. Лица, имеющие респираторную симптоматику (РС) в виде спонтанного периодического кашля (кашель не был связан с острой респираторной вирусной инфекцией) и/или одышки при физической нагрузке (при отсутствии заболеваний сердечно-сосудистой системы). Эта группа была разделена на следующие подгруппы:
а) РС у некурящих,
б) РС у курильщиков,
в) РС с аллергическими проявлениями у некурящих,
г) РС с аллергическими реакциями у курильщиков.
2. Лица, имеющие внелегочные аллергические проявления без респираторных симптомов (ВАП).
3. Лица без подозрения на БОД.
Респираторные симптомы без аллергических проявлений и сопутствующей сенсибилизации к различным аллергенам (бытовым, пищевым, растительным, животным) чаще отмечались у жителей Невского района (10,3%) при сравнении с Калининским (8,23%); у некурящих - 9,2% и 6,58% соответственно (рис. 7).
Табл. 3.
Районы с индексом общей заболеваемости (на 1000 населения) ХБ/БА более 1,3
Район Общая заболеваемость ХБ/БА Индекс
Колпинский 30,24/9,54 3,06
Василеостровский 45,15/18,34 2,5
Невский 24,66/11,12 2,23
Пушкинский 23,68/11,91 2,12
Кировский 16,8/8,44 1,99
Петродворцовый 11,81/6,98 1,69
Красносельский 17,65/11,6 1,52
Фрунзенский 13,11/9,6 1,36
Табл. 4. Районы с индексом общей заболеваемости (на 1000 населения) ХБ/БА 1,3 и меньше
Район Общая заболеваемость ХБ/БА Индекс
Калининский 21,76/20,77 1,04
Центральный 16,27/15,06 1,07
Адмиралтейский 12,48/12,42 1,02
Петроградский 13,6/10,56 1,28
Приморский 12,74/9,78 1,3
Табл. 5.
Процент нестандартных проб атмосферного воздуха в 2003 г. в районах Санкт-Петербурга с разными соотношениями заболеваемости хроническим бронхитом и бронхиальной астмой (ХБ/БА)
Поллютант Индекс ХБ/БА >1,3 (п=8) Индекс ХБ/БА <1,3 (п=5)
Взвешенные частицы 1,75±0,46 3,76±0,93
Оксид углерода 0±0 6,0±2,0*
Окислы азота 2,32±0,63 8,68±1,97*
Хлористый водород 0,22±0,13 1,3±0,9
Фенол 0,36±0,22 0,92±0,41
Углеводороды 0,31±0,19 0,33±0,05
* р<0,05
Табл. 2.
Общая заболеваемость БОД (на 1000 населения) в районах Санкт-Петербурга (2007 г.)
Район Заболеваемость
Василеостровский 361
Красносельский 317
Приморский 317
Невский 301
Калининский 289
Петроградский 287
Выборгский 280
Красногвардейский 274
Колпинский 261
Московский 243
Центральный 234
Фрунзенский 219
Кировский 205
Пушкинский 178
Кронштадт 175
Петродворец 159
Адмиралтейский 143
человек на 1000 нас. 35п
30.24
20.77
1627 15.06
Кол п.
Калин.
Рис. 6. Распространенность ХБ и БА в отдельных районах Санкт-Петербурга (2007 г.)
25
20
^ респираторные симптомы □ респираторные симптомы+атопия (р<0,05) 1 внелегочная атопия (р<0,05)
20.3
1 гр. (Невский р-н)
2 гр. (Калининский р-н)
Рис. 7. Респираторные синдромы и аллергические проявления у взрослого населения Невского и Калининского районов.
573
Респираторные симптомы с аллергическими проявлениями в Невском районе выявлялись достоверно реже (10,2%), чем в Калининском (16,45%), р<0,001; у некурящих - 6,89% и 9,8% соответственно (р<0,001).
Внелегочные аллергические проявления чаще выявлялись в Калининском районе (20,3%), чем в Невском (14,4%), р<0,001. Следует отметить, что сенсибилизация к различным аллергенам чаще отмечалась в Калининском районе (17,07%), чем в Невском (14,65%), р<0,001. При этом на сенсибилизацию к пыльце растений жители Калининского района указывали в 2,5 раза чаще (8,94%), чем жители Невского (3,66%), р<0,001. Аналогичная тенденция отмечалась и в отношении распространенности аллергического конъюнктивита, дерматита и экземы. В Калининском районе анкетируемые лица в 4 раза чаще страдали аллергическим дерматитом, чем в Невском (8,13% и 2,09% соответственно, р<0,001) и в 2 раза чаще - экземой (2,03% и 1,04% соответственно, р<0,001). При этом непереносимость лекарственных препаратов у анкетируемых лиц в рассматриваемых группах наблюдалась с одинаковой частотой (9,75% в Калининском и 9,42% в Невском районах).
Нельзя исключить возможность влияния курения на преобладание неспецифического типа воспаления в районах 1 группы, так как курильщиков в Невском районе (32,5%) было в 1,4 раза больше, чем в Калининском (23,5%). Однако число практически здоровых курильщиков в Невском районе было также в 1,5 раза больше, чем в Калининском (соответственно 11,9% и 7,8%). Поэтому можно считать, что преобладание заболеваемости ХБ в Невском районе и атопических заболеваний, включая БА, в Калининском районе обусловлено в большей степени особенностями экологической характеристики атмосферного воздуха.
Выводы
1. С 2006 г. по 2008 г. отмечалась тенденция к улучшению экологического состояния атмосферного воздуха, но индекс загрязненности атмосферного воздуха продолжает оставаться очень высоким.
2. В 2008 г. отмечено увеличение содержания окислов азота в атмосферном воздухе, что может свидетельствовать о повышении техногенной нагрузки на окружающую среду и здоровье населения. Только за 2008 г. в Санкт-Петербурге число автомобилей выросло на 28% и достигло 1 миллиона 350 тысяч. Это рекордный показатель: для сравнения, в 2006 г. прирост составил всего 12%.
3. За последние 5 лет первичная заболеваемость взрослого населения ХБ неуклонно растет, в то время как первичная заболеваемость БА практически не меняется.
4. Соотношение общей заболеваемости ХБ и БА может косвенно отражать соотношение неспецифического и аллергического типов воспалительного процесса в легких.
5. Треть районов Санкт-Петербурга характеризовалась практически равной заболеваемостью ХБ и БА (индекс заболеваемости ХБ/БА равен или меньше 1,3), в то время как в остальных районах этот показатель был выше 1,3.
6. Оксид углерода и оксиды азота в комбинации с хлористым водородом и фенолом потенцируют развитие воспалительного процесса атопического типа (БА, аллергических дерматитов, конъюнктивитов, экземы), что может быть обусловлено как сенсибилизирующими свойствами поллютантов, так и, возможно, потенцирующим действием угарного газа.
7. Для выявления закономерностей развития патологических изменений в состоянии здоровья населения Санкт-Петербурга необходимо дальнейшее изучение заболеваемости БОД и оценка риска здоровью населения в зависимости от состояния окружающей среды.
Литература
1. Анализ баз данных мониторинговых исследований за 2008 год // Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2008 году». Раздел 9.7 - М., 2008. - С. 250.
2. Болошинов А.Б., Макарова Л.В., Ханхареев С.С. и др. Состояние, проблемы и перспективы снижения риска здоровью населения от загрязнения атмосферного воздуха в Байкальском регионе // Гигиена и санитария. 2007. № 5. С. 24-26.
3. Дрожжев М.Е., Мизерницкий Ю.Л. Значение экологических факторов при бронхиальной астме у детей // Пульмонология. 2002. № 1. С. 42-46.
4. Здоровье населения и среда обитания // Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2009 году». Раздел I. - М., 2009. - С. 17-19.
5. Куценко С.А., Преображенская Т.Н. Отравляющие и высокотоксичные вещества пульмонотоксического действия // Военная токсикология, радиобиология и медицинская
защита / Под ред. С.А. Куценко. - СПб.: Фолиант, 2004. - С. 119-143.
6. Онищенко Г.Г. Городская среда и здоровье человека // Гигиена и санитария. 2007. № 5. С. 3-4.
7. Рахманин Ю.А. и др. Актуальные проблемы комплексной гигиенической характеристики факторов городской среды и их воздействие на здоровье населения // Гигиена и санитария. 2007. № 5. С. 5-7.
8. Ackermann-Liebrich U., Leuenberger P., Scwartz J. et al. Lung function and long term exposure to air pollutants in Switzerland // Am. J. Respir. Сп1 Сare Med. 1997. Vol. 155. P. 122-129.
9. Brunekreef B., Beelen R., Hoek G. et al. Effects of long-term exposure to traffic-related air pollution on respiratory and cardiovascular mortality in the Netherlands: the NLCS-AIR study // Res. Rep. Health. Eff. Inst. 2009. Vol. 139. P. 5-71.
10. Canova C., Torresan S., Simonato L. et al. Carbon monoxide pollution is associated with decreased lung function in asthmatic adults // Eur Respir. J. 2010. Vol. 35. P. 266-272.
574
11. Carbon monoxide // Wikipedia, the free encyclopedia. - http://en.wikipedia.org/wiki/ Carbon monoxide.
12. Chan T.-C, Chen M.-L., Lin I.-F. et al. Spatiotemporal analysis of air pollution and asthma patient visits in Taipei, Taiwan // Int. J. Health Geography. 2009. Vol. 8. P. 26.
13. Dales R., Chen L., Frescura A.M. et al. Acute effects of outdoor air pollution on forced expiratory volume in 1 s: a panel study of schoolchildren with asthma / / Eur Respir. J. 2009. Vol. 34. P. 316-323.
14. Forbes L.J.L., Kapetanakis V., Rudnicka A. R. et al. Chronic exposure to outdoor air pollution and lung function in adults // Thorax. 2009. Vol. 64. P. 657-663.
15. Gotschi T., Sunyer J., Chinn S. et al. Air pollution and lung function in the European Community Respiratory Health Survey // Int. J. Epidemiol. 2008. Vol. 37. P. 1349-1358.
16. Magnussen H. Air pollution // Comprehensive Respiratory Medicine. Chapter 63. -Mosby Inc., 1999.
17. Peterson J.S., Miller S.M. Toxicity, Nitrous Dioxide / / Updated eMedicine Specialties >
Emergency Medicine > Toxicology, 2008. -http://emedicine.medscape.com/emergency_ medicine#toxicology.
18. Romieu I., Castro-Giner F., Kunzli N, Sunyer J. Air pollution, oxidative stress and dietary supplementation: a review // Eur Respir J. 2008. Vol. 31. P. 179-197.
19. Samet J.M., DominiciF., Curriero F.C. et al. Fine particulate air pollution and mortality in 20 U.S. cities, 1987-1994 // N. Engl. J. Med. 2000. Vol. 343. P. 1742-1749.
20. Schikowski T., Sugiri D., Ranft U. et al. Long-term air pollution exposure and living close to busy roads are associated with COPD in women // Respiratory Res. 2005. Vol. 6. P. 152.
21. Schwartz J. Particulate air pollution and daily mortality in Detroit // Environ Res. 1991. Vol. 56. P. 204-213.
22. Sunyer J. Lung function effects of chronic exposure to air pollution // Thorax. 2009. Vol. 64. P. 645-646.
23. Ware J.H., Ferris B.G., Jr, Dockerv D.W. et al. Medical management of missed abortion and anembryonic pregnancy // Am. Rev. Respir. Dis. 1986. Vol. 133. P. 834-842.
575
