ЛЕКЦІЯ 5 МЕТОДИ ДІАГНОСТИКИ СТАНУ ЗДОРОВ`Я НАСЕЛЕННЯ

 

Вивчення стану здоров`я населення у зв`язку з впливом факторів навколишнього середовища має ряд особливостей, що відрізняють гігієнічну діагностику від традиційної клінічної діагностики. Предметом клінічної (нозологічної) діагностики є хвороба, її тяжкість. Гігієнічна діагностика більш багатогранна, оскільки її кінцева мета – це отримання переконливих та достовірних даних про стан здоров`я для подальшого зіставлення з рівнями впливу різноманітних факторів та виявлення взаємозв`язків середовище - здоров`я.У зв`язку з цим залежно від конкретних завдань методи, що використовуються при гігієнічній діагностиці стану здоров`я, можуть суттєво відрізнятися, починаючи від відносно грубих оцінок за демографічними показниками та закінчуючи точними та чутливими (біохімічними, морфологічними, фізіологічними) характеристиками адаптаційних резервів організму.

У відповідності до визначення експертів ВОЗ  здоров`я – це стан повного фізичного, душевного та соціального благополучия, а не лише відсутність хвороб та фізичних дефектів.

У сучасній медицині, як правило, основна увага приділяється негативному компоненту здоров`я, тобто хворобі. Не визначається кількість здоров`я, а констатується факт його втрати, і здоров`я визначається, по суті, як відсутність хвороб. Зокрема, за тяжкістю можливі впливи  на здоров`я  розподіляються на катастрофічні (передчасна смерть, зменшення тривалості життя, виражене безсилля, інвалідизація, затримка розумового розвитку, вроджені каліцтва), тяжкі (дисфункція органів, нервової системи, дисфункція розвиту, дисфункції у поведінці) та несприятливі (похудіння, гіперплазія, гіпертрофія, атрофія, зміна активності ферментів, оборотна дисфункція органів та систем та ін.). Основними кількісними показниками здоров`я є рівень та гармонійність фізичного розвитку, функціональний стан організму та резервні можливості його основних систем, резистентність до різних несприятливих факторів, захворювння, дефект фізичного або психічного розвитку.

 

 Таблиця 1 – Основні ефекти факторів навколишнього середовища, що реєструються у клінічних та епідеміологічних дослідженнях

 

Як вже зазначалося, реакція на зовнішній вплив у популяції в більшості випадків має ймовірний характер, що обумовлено різницею у індивідуальній чутливості людей до дії фактора навколишнього середовища, що вивчається (табл.1). У найбільшої частини популяції у результаті експозиції виникають приховані форми захворювання та донозологічні стани, що не виявляються за показниками смертності, звертання за медичною допомогою, госпіталізації. Лише цілеспрямоване та поглиблене медичне дослідження здатне оцінити справжній стан здоров`я у експонованій популяції.

Гігієнічна діагностика робить акцент на виявлення передхвороби (преморбідних станів.) Предмет дослідження  гігієнічної донозологічної діагностики – це здоров`я, його величина. Гігієнічна донозологічна діагностика проводиться до звернення до лікаря і її мета – оцінка стану адаптаційних систем, раннє виявлення напруження або порушення  адаптаційних механізмів, які в подальшому можуть призвести до хвороби. Методи діагностики преморбідних станів вельми різноманітні та включають у себе вивчення імунного статусу людини, стан регуляторних механізмів серцево-судинної системи, процесів вільнорадикального та перекисного окиснення (стан антиоксидантних систем та перекисного окиснення ліпідів), стану ферментних систем, психодіагностичне тестування, використання біомаркерів. Преморбідні стани відмічаються у відносно великої кількості «практично здорових» людей: у 37,9% обстежених виявляється напруження механізмів адаптації, у 25,8% – незадовільна адаптація, а у 8,9% – зрив адаптації.

У гігієнічній діагностиці  обов`язкові порівняльні оцінки стану здоров`я. Багато з так званих екологічно обумовлених захворювань мають поліетіологічну природу та складний багатосиндромний характер. Для доведення їх зв`язку з якістю навколишнього середовища необхідно встановити залежність ризику порушення стану здоров`я від експозиції та паралельно обстежити контрольні групи, що не мають чіткого контакту з фактором, що вивчається.

Важлива роль у вивченні факторів навколишнього середовища на здоров`я населення належить епідеміологічним дослідженням. Епідеміологія навколишнього середовища (або екологічна епідеміологія) вивчає причини та фактори ризику розвитку захворювань та інших порушень здоров`я у населення, розподіл та динаміку захворювань у людській популяції у зв`язку з впливом факторів навколишнього середовища.

Методи епідеміологічних досліджень. Основним типом епідеміологічних досліджень у гігієні навколишнього середовища є спостереження за частотою та поширеністю певних захворювнь у різних групах населення. Експериментальні епідеміологічні дослідження, при проведенні яких дослідник може активно впливати на умови впливу фактора, що вивчається, за певних причин досить рідко застосовується у гігієні навколишнього середовища.

Методи епідеміологічних досліджень розподіляються на описові та аналітичні. Аналітичні методи включають у себе такі екологічні дослідження: когортні (поздовжні) та поперечні, а також дослідження за схемою випадок – контроль.

Екологічні (або кореляційні) дослідження проводяться на популяційних та великих групах людей, що підпали під вплив тих чи інших факторів навколишнього середовища. Прикладом екологічного дослідження може бути вивчення зв`язку між смертністю у містах та рівнями забруднення атмосферного повітря. Такі дослідження здатні виявити деякі взаємозв`язки між забрудженням навколишнього середовища та збільшенням смертності. Однак у екологічних дослідженнях неможливо оцінити розподіл експозицій серед населення (оцінка експозиції проводиться для всієї популяції, та , крім того, даний тип досліджень не враховує великої кількості змішуваних факторів, що характерні для великих та різнорідних популяцій. У зв`язку з цим екологічні дослідження здатні лише виявити існування проблеми та не можуть визначити причинно-наслідкові взаємовідносини захворювання та впливу факторів навколишнього середовища.

При поздовжніх дослідженнях за групами населення, що вивчаються, спостерігають протягом певного часу, іноді досить довго. Поперечні (кроссекційні) дослідження відображають стан груп, що вивчаються, в певний момент, тому поперечні дослідження часто називають одномоментними.

Поздовжні дослідження розподіляються на когортні (ретроспективні та проспективні) та дослідження за схемою випадок – контроль. При плануванні досліджень за схемою випадок – контроль формується як мінімум 2 групи обстежуваних: особи, у яких є захворювання, що вивчається, («випадок»), та особи, у яких захворювання відсутнє («контроль»). Після цього у кожній з цих груп встановлюється кількість осіб, що підпадають або не підпадають під вплив досліджуваного фактора ризику. Безперечно, чим вища в досліджуваній групі («випадок») частка осіб з досліджуваним фактором, тим з більшою впевненістю можна сказати про причинну обумовленість даного захворювання. Таким чином, головним питанням, яке можна вирішити з використанням цього методу, є ймовірнісна причина захворювання (чому одні люди хворіють, а інші ні).

Прикладом такого дослідження випадок-контроль може бути аналіз причин тяжкого токсичного шокового синдрому, що спостерігався у США у 1980 році у молодих жінок під час менструацій.  Дослідники сформували групи «випадок» та «контроль». Жінки кожної групи були опитані з метою виявлення можливих факторів ризику токсичного шокового синдрому. Як показали результати опитування, жінки, у яких спостерігався шоковий синдром, у 8 разів частіше у порівнянні з контрольною групою використовували гігієнічні прокладки “Rely”. Після заборони продажу виробів цієї марки випадків шокового синдрому більше не спостерігалося.

Когортні (поздовжні, динамічні) дослідження проводяться систематично, постійно та через відносно невеликі проміжки часу. Ці дослідження поділяються на ретроспективні та проспективні. Ретроспективні дослідження спрямовані на пошук причини розвитку захворювання (від захворювання, що спостерігається в даний час, дослідник переходить до аналізу впливів, які відбувалися у минулому). Головною метою проспективних досліджень є пошук ефекту (від впливу, який є, дослідник переходить до аналізу захворювань, що виникають).

Таким чином, при ретроспективному дослідженні порівнюються між собою групи (когорти) із захворюванням, що вивчається, та група людей, у яких захворювання на момент дослідження відсутнє. У кожній з досліджуваних груп оцінюються попередні експозиції факторів, що аналізуються.

У результаті проспективного дослідження встановлюється кількість осіб із захворюванням, у яких у минулому була експозиція, що аналізується (А), або такого впливу не було (С). У групі без захворювання також підраховується кількість людей, що підпадали (В) або не підпадали (D) під вплив, що вивчається. На основі отриманих даних розраховується частота експозиції у осіб із захворюванням       А/ (А + С) та у осіб без захворювання      В/(В + D). При проведенні проспективного дослідження формують групи людей, що підпадали та не підпадали під вплив, що аналізується. За цими двома групами встановлюється динамічний медичний контроль та аналізується кількість осіб, у яких виник (А) досліджеваний ефект, у групі з експозицією (А) та в групі без експозицій (С), а також кількість людей в цих групах, у яких ефект не виявлений (відповідно В та D). На основі результатів проспективного дослідження розраховують частоту захворювання у групі з експозицією А/ (А + В) та частоту захворювання у групі без експозиції С/ (С + D).

При поперечних дослідженнях фіксується стан (наявність захворювання та експозиції) досліджуваної популяції (міське населення, працівники певних виробництв, що звертаються за медичною допомогою, та ін.) у певний момент. Такі дослідження дозволяють відносно швидко виявити проблеми, що потребують більш глибокого вивчення. У деяких ситуаціях (наприклад, при аналізі захворювань, що рідко трапляються у загальній популяції) поперечні дослідження можуть суттєво допомогти при встановленні причинно-наслідкових зв`язків, але в більшості випадків ці дослідження недостатні для доведення зв`язку між порушеннями стану здоров`я та впливом факторів навколишнього середовища. Більше того,  подібні дослідження дуже часто стають джерелом хибних висновків про причини розвитку тих чи інших захворювань, що обумовлено тяжкістю інтерпритації дійсних впливів факторів, наявністю змішаних або не врахованих у аналізі факторів. Крім того, поперечні дослідження не дозволяють отримувати кількісні характеристики ризику розвитку захворювання, а також встановлювати залежність експозиція – відповідь.

 

Діагностика зв’язку між впливом факторів навколишнього середовища та станом здоров’я населення

Встановлення причинно-наслідкових зв`язків між впливом досліджуваних факторів та станом здоров`я окремої людини або досліджуваної популяції є завершальним, найбільш складним та відповідальним етапом гігієнічної діагностики впливу навколишнього середовища на здоров’я людини.

В основу цієї діагностики покладено всебічний якісно-логічний аналіз даних про тривалість, режим та інтенсивність впливу досліджуваних факторів, матеріалів, отриманих при поглибленому, цілеспрямованому обстеженні стану здоров`я, свідчень про специфіку та механізм дії аналізованих та близьких до них факторів. А.Б. Хіл (1965 р.) як критерії встановлення причинно-наслідкових зв`язків між факторами навколишнього середовища та станом здоров`я населення запропонував використовувати такі показники.

Сила статичного зв`язку між фактором, що вивчається, та змінами в стані здоров`я, що спостерігаються. Цей зв’язок повинен бути досить сильним, щоб можна було диференціювати вплив досліджуваних факторів з іншими можливими впливами; вплив повинен бути пов’язаний з відносно високим ризиком розвитку захворювання, а зв’язок між причиною та наслідком повинен бути вираженим та статистично значущим. У протилежному разі не можна диференціювати вплив досліджуваного фактора та інших можливих етіологічних та модифікуючих факторів.

Специфічність зв`язку  (певні фактори – певні ефекти).Визначення, чи призводить дана причина до специфічного ефекту. У ідеалі причина повинна викликати один ефект. Однак деякі фактори, зокрема табакокуріння, можуть призвести до ряду захворювань: хронічного бронхіту, раку легень, раку сечового міхура, а також виступати як фактори ризику багатьох інших захворювань (наприклад, серцево-судинної системи).

Достовірність. Отримані висновки грунтуються на правильному поставленні дослідження, враховуються фактори, що заважають та мають достатню достовірність.

Залежність «експозиція – ефект» (ризик розвитку досліджуваного ефекту повинен зростати зі збільшенням  експозиції).

Залежність «час – ефект» (вплив повинен завжди передувати ефекту): у деяких факторів навколишнього середовища ця залежність має латентні (лаг) моменти впливу та ефект, віддалені один від одного. Величина лагу може коливатися в дуже широких межах: від 1-2 діб – при дії деяких хімічних забруднень атмосферного повітря до 20-30 років – при контакті з деякими канцерогенними факторами.

Біологічна правдоподібність зв`язку (відповідність зв`язку між загальнобіологічними уявленнями та існуючими даними про етіологію та патогенез досліджуваного ефекту).

Постійність зв`язку (досліджуваний зв`язок повинен спостерігатися при інших правильно спланованих дослідженнях).

Аналогія  (відповідність отриманих даних інформації про вплив інших, близьких за механізмом дії факторів) – паралелі з іншими, добре вивченими причинно-наслідковими взаємовідно-синами. Асоціація, що розглядається, узгоджується з іншими науковими даними та результатами, отриманими в експерименті;

Зворотність (ефективність заходів втручання) – зникнення чи зниження рівня впливу досліджуваного фактора повинно привести до зменшення ризику розвитку ефекту, що спостерігається.

Наведені вище критерії не рівнозначні і не всі обов`язкові для констатації зв`язку середовище - здоров`я. На достовірність висновків про наявність цього зв`язку суттєво впливає коректність плану епідеміологічних, клінічних та гігієнічних досліджень. Найбільш типова помилка в подібних дослідженнях полягає в недостатньому врахуванні інших факторів, що значною мірою впливають на зв`язок, що вивчається (наприклад, способу життя, шкідливих звичок та ін.). Ці змішані фактори можуть суттєво викривляти уявлення про небезпечність досліджуваного фактора.

При виявленні зв`язків середовище - здоров`я необхідно також пам`ятати про можливість дуже сильно виражених розбіжностей у індивідуальній чутливості різноманітного контингенту населення до дії факторів навколишнього середовища. Ці розбіжності можуть бути обумовлені як генетичними факторами, так і віком, статтю, способом життя обстежуваних, що передували захворюванню та ін. Вираженість цих індивідуальних особливостей нерідко може сягати екстремальних значень. Так, відомо, що діапазон коливання індивідуальної чутливості до розвитку раку становить від 36 до 50000 разів. До дії типових забруднень атмосферного повітря (діоксид азоту, діоксид сірки) особливо чутливі діти та особи похилого віку, а також хворі з хронічними захворюваннями органів дихання та серцево-судинної системи. Чутливість до дії атмосферного озону зростає у хворих на бронхіальну астму та осіб, що виконують фізичне навантаження. До дії монооксиду вуглецю особливо чутливі хворі з гіпоксією. Ризик передчасної смерті при впливі зважених у повітрі частинок (пилу) найбільш великий у людей похилого віку, хворих хронічними захворюваннями органів дихання та серцево-судинної системи. Канцерогенний ефект азбесту різко зростає у курців. До дії нітратів найбільш чутливі новонароджені.

Однак висновок про виняткову чутливість певних груп населення до дії усіх факторів навколишнього середовища неправомірний. Наприклад, для дітей, в порівнянні з дорослими, набагато менший ризик патології нирок при інтоксикації кадмієм, фтористими сполуками та ртуттю.

У процесі аналізу лікар не повинен забувати про можливість впливу інших факторів. Типовим прикладом таких впливів може бути так званий «оздоровчий ефект» шкідливих умов праці, що нерідко спостерігається («ефект здорових робітників»),коли у працівників, що зайняті на шкідливому виробництві, показники здоров`я виявляються суттєво кращими, ніж у населення в цілому. Причина цієї різниці пов`язана, по-перше, з великою резистентністю організму людей працездатного віку, що пройшли перед прийняттям на роботу медичні огляди (у процесі яких були «відбраковані» люди з підвищеною чутливістю до дії виробничих факторів),  по-друге, тим, що під час періодичних медичних оглядів можуть переводитись на іншу роботу працівники з початковими ознаками порушення здоров`я.

При дослідженні ризику серцево-судинних захворювань та впливу на нього паління можна отримати парадоксальні результати: серед хворих куріння поширене менше, ніж серед здорових, звідси випливає висновок, що паління захищає від серцево-судинних захворювань. Насправді ж люди, у яких виникло захворювання, як правило, за рекомендацією лікаря відразу ж кидають палити.

Наведені приклади підкреслюють важливість поглибленого аналізу всього складного комплексу взаємопов`язаних та взаємомодифікуючих факторів у процесі гігієнічної діагностики зв`язків середовище - здоров`я.

Важлива роль у встановленні зв`язків середовище - здоров`я належить виявленню та аналізу залежностей доза – ефект.

Для нестохастичних факторів з порогом шкідливої дії залежність ефекту від дози має S-подібний характер та зображується у спеціально підібраних координатах. Велика кількість канцерогенних агентів не має порога дії, і їх залежність доза-ефект проходить через 0. Іншими словами, ризик канцерогенних ефектів відсутній лише при нульовому значенні дози.

При доведенні незаперечного зв`язку середовище - здоров`я стають можливими отримання та практичне використання якісних співвідношень порушень стану здоров`я населення та рівнями експозиції факторів навколишнього середовища. Разом з тим самі ці співвідношення при їх достатній переконливості та обгрунтованості стають одним з важливих критеріїв та інструментів для виявлення внеску досліджуваного фактора в ризик розвитку захворювання, що вивчається. Математичні методи дозволяють перейти від якісної до кількісної оцінки впливу факторів навколишнього середовища, дати обгрунтований прогноз змін у стані здоров`я у зв`язку із санітарним станом навколишнього середовища, визначити пріоритетні напрямки профілактичних заходів. З цією метою найбільш ефективні методи багатофакторного аналізу, за допомогою яких можна встановити залежність  показника, що вивчається, від деяких одночасно діючих факторів, наприклад, залежність кількості звернень за невідкладною медичною допомогою від концентрацій певних забруднень атмосферного повітря, погодних умов та віку людей.