Спосіб комплексної оцінки впливу довкілля на здоров’я людини

Реферат: Спосіб комплексної оцінки впливу довкілля на здоров'я людини включає виявлення території з високим ризиком для здоров'я за аналізом даних медичної статистики та розрахування критичних навантажень пріоритетних для регіону полютантів. Визначають екологічну ситуацію за їх перевищенням та вмістом полютантів в організмі людини. Виконують функціональне обстеження систем-мішеней та визначають ступінь екологічної обумовленості здоров'я населення на конкретній території. UA 74216 U (54) СПОСІБ КОМПЛЕКСНОЇ ОЦІНКИ ВПЛИВУ ДОВКІЛЛЯ НА ЗДОРОВ'Я ЛЮДИНИ UA 74216 U UA 74216 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до медицини та екології, а саме до організації охорони здоров'я, охорони навколишнього середовища, екологічної медицини і може бути використана для аналізу, попередження або усунення негативного впливу екологічних факторів на здоров'я населення на конкретних територіях. Найближчим аналогом вибрано спосіб комплексної оцінки впливу довкілля на здоров'я людини (Микшина B.C., Нерадько А.Г. Проблемы комплексного анализа медико-экологических данных для принятия управленческих решений в области охраны здоровья// Фундаментальные исследования, № 3, 2004. - С. 77-87), який полягає в тому, що аналіз стану здоров'я у зв'язку з екологічною ситуацією виконують на базі інформаційних технологій Oracle Discoverer, Statistica, Mapinfo шляхом диференційованого підходу до вибору критеріїв і параметрів стану здоров'я населення і дії на нього факторів навколишнього середовища з урахуванням персоніфікованої медико-екологічної інформації. Ознаками, які співпадають з істотними ознаками способу, що заявляється, є: використання геоінформаційних технологій, комплекса методів математичної статистики з використанням додаткових критеріїв здоров'я. Причинами, що перешкоджають досягненню очікуваного науково-технічного результату (підвищення ефективності оцінки шляхом визначення найбільш вагомих екологічних факторів та ступеня їх впливу на стан здоров'я населення на конкретних територіях), є: відсутність системного підходу, не враховуються ключові ланки у взаємодії в системі "людина-довкілля", що обумовлюють її характер та ступінь негативного впливу на здоров'я, не враховують природні особливості територій, від яких залежить кінцева дія на здоров'я людини екологічних факторів техногенного походження. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити найближчій аналог шляхом урахування біогеохімічної організованості територій та природних властивостей екосистем до нейтралізації негативної дії найбільш небезпечних забруднювачів, що опосередковують їх попадання в організм людини, і оцінці екологічної обумовленості стану здоров'я за визначенням інтегральних коефіцієнтів елементного дисбалансу і детермінації їм функціонального стану найбільш чутливих систем. Поставлена задача вирішується тим, що в способі комплексної оцінки впливу довкілля на здоров'я людини, що включає використання геоінформаційних технологій, комплекса методів математичної статистики з використанням додаткових критеріїв здоров'я, згідно з корисною моделлю, виявляють території з високим ризиком для здоров'я за аналізом даних медичної статистики, розраховують критичні навантаження пріоритетних для регіону полютантів з урахуванням буферних властивостей екосистем території і можливого впливу на здоров'я, далі визначають екологічну ситуацію за їх перевищенням та вміст полютантів в організмі людини, виконують функціональне обстеження систем-мішеней та визначають ступінь екологічної обумовленості здоров'я населення на конкретній території. Оцінка перевищень критичних навантажень пріоритетних для регіону полютантів дає набагато більш об'єктивну інформацію щодо забруднення, ніж гігієнічні нормативи, оскільки враховує не тільки природну стійкість екосистем до забруднення, але й коливання ступеня забруднення і особливості його циркуляції в екосистемах в різні пори року. Другою ланкою в запропонованому системному підході до вирішення медико-екологічних задач на регіональному рівні є інтегрована кількісна оцінка стану здоров'я, для якої рекомендовано визначати ступінь адаптованості популяції до умов конкретного середовища і обумовленості функціонального стану імунної, центральної і автономної нервової систем елементним дисбалансом в групах екологічного ризику. Відомо, що токсичні хімічні елементи окрім негативного впливу на організм погіршують його стан ще більшою мірою, тому що знаходяться в конкурентних відносинах з необхідними організму есенційними елементами, важливими регуляторами функцій, і сприяють їх виведенню з організму і розвитку дефіцитних станів. Тому інтегрована кількісна оцінка елементного дисбалансу є ключовою ланкою в оцінці хімічного гомеостазу організму в екологічно несприятливих умовах. Інтеграція з одного боку узагальнених екологічних даних, з другого боку - таких даних про стан здоров'я населення, - на підставі запропонованого системного підходу з метою їх сполученого аналізу відбувається поетапно в межах запропонованої системи комплексної оцінки екологічного ризику для здоров'я, де на кожному рівні моніторингових досліджень послідовно вирішують конкретні задачі з урахуванням регіональної специфіки, що дозволяє одержати кінцевий результат у вигляді кількісного визначення ступеня екологічної обумовленості стану здоров'я населення на конкретній території. Спосіб полягає в наступному. 1 UA 74216 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Здійснюють аналіз даних медичної статистики та визначають на їх основі часові та просторові зміни в стані здоров'я за як можна більш тривалий період спостереження. Використовують геоінформаційні технології, завдяки чому бази даних обробляють і візуалізують, що дозволяє наглядово визначити території з найбільш несприятливими змінами в стані здоров'я. Виконують кластерний аналіз захворюваності з метою типізації територій із східним нозологічним профілем, що має вказувати на загальні чинники, що обумовлюють такий стан здоров'я. По кластерах призводять оцінку відносного ризику для здоров'я, а потім використовують факторний аналіз для визначення кількості найбільш впливових факторів та ступеня їх впливу на стан здоров'я населення на конкретній території. Далі оцінюють екологічну ситуацію за уніфікованими європейськими методиками визначення критичних навантажень та їх перевищень для найбільш небезпечних забруднювачів (Конвенції про транскордонні переноси атмосферних забруднювачів). Для цього розраховують критичні навантаження забруднювача з урахуванням природних буферних властивостей екосистем території з урахуванням впливу на здоров'я за методиками, рекомендованими конвенцією LRTAP; проводять моніторингове дослідження фактичних випадань полютантів на територію, визначають перевищення і території, де перевищення мають місце і є суттєвими. Виконують аналіз нозологічного профілю (структури захворюваності на даній території) стану здоров'я населення і співставлення із даними оцінки екологічної ситуації із залученням теоретичних відомостей про екологічну обумовленість тих чи інших захворювань, визначають полютанти для біомоніторингового дослідження їх вмісту в організмі людини і найбільш чутливі до них системи. Виконують біомоніторингове дослідження вмісту визначених полютантів, функціональне обстеження систем-мішеней, визначають стан адаптації, аналізують окремий та комплексний вплив хімічних елементів та сполук за даними множинної регресії та результатами кореляційного і регресійного аналізу. Розраховують коефіцієнти дисбалансу та детермінації функціонального стану систем визначеними забруднювачами. Поетапне визначення екологічної обумовленості стану здоров'я населення виконане на прикладі кримського регіону. За допомогою ПС-технологій проаналізовано дані медичної статистики за 30-річний період, що дозволило визначити територіальний розподіл динаміки захворюваності населення на території Автономної республіки Крим та визначити найбільш несприятливі території у центральній частині Криму. Кластерним аналізом на території Автономної республіки Крим визначено 3 типи територій зі східною нозологічною структурою. При цьому найбільш високий рівень захворюваності спостерігали на територіях, що належали до 1-го кластеру. Там мав місце і найбільш високий відносний ризик для здоров'я. Цей кластер було вибрано для подальшого дослідження і визначення ступеня екологічної обумовленості стану здоров'я. Факторний аналіз в усіх кластерах показав, що в 1-му кластері тільки 2 фактори обумовлювали більш ніж 90 % визначеного в ньому стану здоров'я населення, у той час як в інших кластерах кількість таких факторів була більшою, а їх значення меншим. Це свідчить про те, що в першому кластері мав місце вплив не окремих екологічних чинників, а комплексна дія достатньо суттєвих факторів, або їх сумісна дія робила такий вплив суттєвим. Аналіз структури захворюваності, їх співставлення з літературними відомостями про екологічну обумовленість різних видів захворювань тими чи іншими чинниками довкілля, а також характер територій 1-го кластеру - міське середовище, свідчило про те, що інтегрованим наслідком несприятливого впливу екологічної ситуації на мешканців міста може бути елементний дисбаланс, обумовлений надходженням в організм різними шляхами токсичних елементів та можливим дефіцитом есенційних. Для перевірки цього припущення виконана оцінка екологічної ситуації за європейськими методиками, перш за все - важких металів, забруднення якими в міському середовищі є одним з пріоритетних. Оцінка екологічної ситуації включала визначення фактичних навантажень важкими металами (свинець, кадмій, ртуть) на конкретну територію з певними типами екосистем і розрахунки перевищень критичних навантажень за стандартами ЄС (Конвенція про транскордонні переноси атмосферних забруднювачів - LRTAP). Оскільки в центральному регіоні Криму, включаючи м. Сімферополь, було визначено найбільш значні перевищення токсичних важких металів, це свідчило про обґрунтованість визначення екологічного ризику для здоров'я перш за все від дії важких металів. Для цього було досліджено їх вміст у волоссі та виконано функціональне дослідження стану імунної, центральної і автономної нервової систем і їх обумовленості елементним дисбалансом в вибіркових чутливих контингентах (діти). 2 UA 74216 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 За імунними показниками оцінювали стан адаптивних реакцій. На підставі розрахунку інтегральних показників стану різних ланок імунітету І ступеня їхнього відхилення від оптимальних значень визначені типи адаптаційних реакцій у 84 дітей - 1-6, 7-11 і 12-15 років і 50 дорослих - 20-45 і 46-70 років. Виявлено, що найменш стійкою була специфічна клітинна ланка, де незадовільна адаптація (декомпенсація і імунодефіцити різного ступеня) виявлені в 94-95 % дітей, підлітків і дорослих. Більш задовільний стан адаптованості до середовища мав місце з боку неспецифічного клітинного імунітету: біля половини дітей, підлітків і дорослих мали імунодефіцит, але в 33-45 % тестованих виявлена реакція компенсаторної напруги. Стан специфічного гуморального імунітету було найбільш задовільним: 3-27 % дітей і 10-40 % дорослих мали задовільну адаптацію, в інших відзначена висока розмаїтість адаптаційних реакцій, що свідчило про дисбаланс компонентів цієї ланки імунітету. Множинний регресійний аналіз імунних показників та вмісту важких металів у волоссі показав, що комплекс металів спричиняє більш вагому дію, ніж їх окремий вплив на функціональний стан імунної системи. Враховуючи особливу чутливість центральної нервової системи до дії важких металів, були обстежені 200 дітей, мешканців м. Сімферополя, та для порівняння і оцінки інформативності запропонованих підходів, дітей-мешканців промислових міст східної України. Вміст 20 хімічних елементів характеризувався у більшості випадків і в середньому відносно нормальними концентраціями токсичних елементів у кримських дітей, У той же час більш суттєвою була нестача есенційних елементів, таких як цинк, мідь, кальцій. У дітей з промислових міст більшою мірою визначалося перевищення токсичних металів. Ступінь елементного дисбалансу розраховували за формулою: Кдис = ± [(х1 +…xі)+(y1+…yi)] / n, де Кдис - показник елементного дисбалансу групи обстежених; х, у - сума ступенів відхилення від норми надмірних і дефіцитних елементів відповідно; n - загальна кількість досліджених елементів, включаючи елементи з нормальним вмістом у волоссі. Ступінь відхилення визначали як ±1,2, 3, 4… В - при відхиленні від верхньої або нижньої межі норми на 10, 25, 50, 75 % - Р відповідно. Брали абсолютне значення чисельника, якому присвоювали знак «-» якщо переважала сума дефіцитних елементів, знак «+» - якщо переважала сума елементів, що містяться в надлишку. Абсолютна величина чисельника характеризує ступінь дисбалансу, а знак указує на його характер: переважний гіпо- або гіперелементоз. Для визначення ступеня екологічного ризику для здоров'я на підставі результатів кореляційного аналізу та множинного регресійного аналізу показників ЕЕГ і вмісту досліджених елементів розраховували коефіцієнт детермінації функціонального стану центральної нервової системи елементним дисбалансом за формулою: КдетЦНС = (Кд1…+ Кдеті) /N  Кдис, де КдетЦНС - коефіцієнт детермінації функціонального стану центральної нервової системи елементним дисбалансом, Кдет1… Кдеті - статистично достовірні коефіцієнти детермінації функціональних показників ЕЕГ-характеристик вмісту елемента у волоссі за результатами регресійного аналізу, N - кількість виявлених достовірних кореляційних зв'язків, Кдис - показник елементного дисбалансу даної групи. Для дітей м. Сімферополь показник дисбалансу склав Кдис = - 0,7 відн. од. У дітей промислових міст східної України показник елементного дисбалансу склав К дис = + 1,7 відн. од. З урахуванням коефіцієнта дисбалансу був розрахований показник детермінації функціонального стану ЦНС елементним дисбалансом, який у групі дітей із забруднених = регіонів України склав Кдетцнс 0,26* 1,7=0,45, а в групі дітей з м. Сімферополь КдетЦНС = 0,20*0,7=0,14. Таким чином, у школярів промислових забруднених міст, що мали істотний дисбаланс елементів, коефіцієнт детермінації функціонального стану центральної нервової системи був майже втричі більше, що дозволяє визначити втричі більшу ступінь екологічного ризику. Порівняно низький коефіцієнт детермінації стану центральної нервової системи вказує на відносно низьку обумовленість елементним дисбалансом в м. Сімферополі, а якщо він і мав місце, то перш за все внаслідок дефіциту есенційних елементів. Це вказує на можливий більш вагомий вплив інших, можливо не екологічних факторів, зокрема на стан центральної нервової системи. Даний спосіб дозволяє інтегрувати медичні і екологічні дані для узагальненої кількісної оцінки обумовленості здоров'я населення на конкретних територіях саме екологічної складовою, а також з'ясувати вагомість окремих екологічних факторів, що найбільшою мірою впливають на здоров'я, Розроблений і апробований спосіб комплексної оцінки впливу екологічних чинників на здоров'я людини, що представляє поетапне дослідження і аналіз даних медико-екологічного 3 UA 74216 U 5 моніторингу різного рівня з урахуванням ключових ланок взаємодії в системі "здоров'я-довкілля" і специфіки регіону, дозволяє одержати найбільш об'єктивну інформацію відносно ступеня та характера впливу на здоров'я населення саме екологічної ситуації з найменш можливими витратами і може бути рекомендований для використання органами самоврядуванні в області охорони здоров'я та навколишнього середовища на муніципальному рівні. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб комплексної оцінки впливу довкілля на здоров'я людини, що включає використання геоінформаційних технологій, комплекс методів математичної статистики з використанням додаткових критеріїв здоров'я, який відрізняється тим, що виявляють території з високим ризиком для здоров'я за аналізом даних медичної статистики, розраховують критичні навантаження пріоритетних для регіону полютантів з урахуванням буферних властивостей екосистем території і можливого впливу на здоров'я, далі визначають екологічну ситуацію за їх перевищенням та вміст полютантів в організмі людини, виконують функціональне обстеження систем-мішеней та визначають ступінь екологічної обумовленості здоров'я населення на конкретній території. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4