Введение: Увеличение заболеваемости населения болезнями органов дыхания (БОД): хроническим бронхитом, хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), астмой связывают с загрязнением атмосферного воздуха.
Цель: выявление взаимосвязи между уровнем загрязнения атмосферного воздуха г Алматы взвешенными частицами и заболеваемостью болезнями органов дыхания населения за период 2013-2017 гг., в том числе, таких как астма, хронический бронхит, ХОБЛ.
Материалы и методы: При выполнении эпидемиологического исследования были использованы сведения за 2013-2017 гг. по городу Алматы о первичной заболеваемости болезнями органов дыхания МКБ 10 (J00-J99) жителей 3-х возрастных групп (дети 0-14 лет, подростки 15-17 лет, взрослые старше 18 лет), и данные о концентрации взвешенных частиц в атмосфере города. Показатели заболеваемости рассчитывали на 100 000,0 населения. Ретроспективное исследование проводили с применением общепринятых методов статистики с помощью Microsoft Excel. Для всех численных данных расчитывали среднеквадратичное отклонение, определяли уровень статистической значимости с помощью t-критерия Стьюдента, рассчитывали коэффициент корреляции Пирсона. Для установления зависимости уровня заболеваемости от воздействия взвешанных веществ был использован однофакторный регрессионный анализ с уравнением регрессии. Для оценки тесноты/силы корреляционной связи использовали коэффициент детерминации аппроксимации по шкале Чеддока.
Результаты: На основании проведенного эпидемиологического анализа заболеваемости населения города Алматы болезнями органов дыхания за период 2013-2017 годы и уровня загрязнения воздуха взвешенными веществами за этот же период показано, что первичная заболеваемость БОД за пятилетний период колеблется от 50 947,0 до 65 301,0 случаев на 100 000,0 населения. В структуре заболеваемости по всем возрастным группам наибольшее число случаев приходится на острый бронхит, остальные нозологии по убывающей – пневмония, бронхит инфекционный, астма, ХОБЛ, бронхит неинфекционный, рак легких. Заболеваемость острым бронхитом среди БОД за 5 лет у детей и подростков составляет более половины случаев, для взрослого населения она возросла в 1,5 раза. Заболеваемость астмой у детей и подростков за этот период увеличилась в 1,4 раза, у взрослых – в 1,7 раза. Заболеваемость ХОБЛ за пятилетний период увеличилась в 2,8 раз, причем для взрослого населения старше 18 лет – в 4,1 раза. Заболеваемость раком с 2013-2017 гг. увеличилась более, чем в 4 раза. Болезни органов дыхания инфекционного характера имеет некоторую динамику снижения особенно в возрастной группе до 18 лет. Показатели загрязнения воздуха взвешенными веществами за пятилетний период увеличились, кратность превышения составила 1,2 ПДК. Выявлена взаимосвязь между уровнем загрязнения атмосферного воздуха г. Алматы взвешенными частицами и заболеваемостью болезнями органов дыхания населения за период 2013-2017 гг. Установлен прямой тип связи и сильная корреляционная зависимость по шкале Чеддока между заболеваемостью астмой (Р≤0,05), бронхитом, ХОБЛ и уровнем загрязнения взвешенными частицами. Происходит рост заболеваемости нозологиями, обусловленными загрязнением воздуха, в том числе РМ.
Выводы: Установлен рост первичной заболеваемости населения города Алматы в период 2013-2017 годы болезнями органов дыхания. В структуре заболеваемости по всем возрастным группам наибольшее число случаев приходится на острый бронхит, отмечается увеличение заболеваемости астмой, ХОБЛ и раком легких. Выявлена прямая высокая корреляционная зависимость между заболеваемостью астмой, бронхитом, ХОБЛ и уровнем загрязнения взвешенными частицами в атмосферном воздухе города Алматы
1. Кенесариев У.И., Досмухаметов А.Т., Амрин М.К. Состояние здоровья населения в зависимости от уровня загрязнения атмосферного воздуха // Журнал семьи. 2014. №34. С. 79-92.
2. Нурмадиева Г.Т., Жетписбаев Б.А. Влияние экосистемы на здоровье человека в промышленно развитых регионах Казахстана. Обзор литературы // Наука и здравоохранение. 2018. № 4(20). С. 107-132.
3. Петров С.Б. Эколого-эпидемиологическая оценка влияния взвешенных веществ в атмосферном воздухе на развитие болезней системы кровообращения // Экология человека. 2011. №2. С. 3-7.
4. Турбина Е.С. Влияние содержания в атмосферном воздухе взвешенных веществ на заболеваемость детей-дошкольников // Вестник ДВГСА, Естественнонаучные знания. 2010. №2(6). С. 102-109.
5. Aalapati S., Ganapathy S., Manapuram S., Anumolu G., Prakya B.M. Toxicity and bio-accumulation of inhaled cerium oxide nanoparticles in CD1 mice // Nanotoxicology. 2014. 8. Р.786-798.
6. Alexis N.E., Huang Y.C., Rappold A.G., Kehrl H., Devlin R., Peden D.B. Patients with asthma demonstrate airway inflammation after exposure to concentrated ambient particulate matter // Am J. Respir. Crit. Care Med. 2014. 190. Р. 223-235.
7. Atkinson RW, Anderson HR, Sunyer J, Ayres J, Baccini M, Vonk JM, et al. Acute effects of particulate air pollution on respiratory admissions: results from APHEA 2 project. Air Pollution and Health: a European Approach // Am J Respir Crit Care Med. 2001. 164(10 Pt 1). Р. 1860-1866. 10.1164/ajrccm.164.10.2010138.
8. Becker S., Soukup J.M., Sioutas C., Cassee F.R. Response of human alveolar macrophages to ultrafine, fine, and coarse urban air pollution particles // Exp. Lung Res. 2003. 29. Р. 29-44.
9. Brook R.D., Urch B., Dvonch J.T., et al. Insights into the mechanisms and mediators of the effects of air pollution exposure on blood pressure and vascular function in healthy humans // Hypertension. 2009. 54(3). Р. 659-667.
10. Buist A.S., McBurnie M.A., Vollmer W.M., Gillespie S., Burney P., Mannino D.M., et al. International variation in the prevalence of COPD (the BOLD Study): a population-based prevalence study // Lancet. 2007. 370(9589). Р. 741-750. Epub 2007/09/04. 10.1016/S0140-6736(07)61377-4.
11. Clark N. A., Demers P. A., Karr C. J. Effect of early life exposure to air pollution on development of childhood asthma // Environmental Health Perspectives. 2010. 118 (2). Р. 284-290. doi: 10.1289/ehp.0900916.
12. Cohen A.J., Brauer M., Burnett R., Anderson H.R., Frostad J., Estep K., et al. Estimates and 25-year trends of the global burden of disease attributable to ambient air pollution: an analysis of data from the Global Burden of Diseases Study 2015 // Lancet. 2017. 389(10082). Р. 1907–1918. doi: 10.1016/S0140-6736(17)30505-6.
13. Darrow L.A., Klein M., Flanders W.D. Air pollution and acute respiratory infections among children 0–4 years of age: an 18-year time-series study //Am J Epidemiol. 2014. 180. Р. 968-977.
14. Duijts L. Fetal and infant origins of asthma // Eur. J. Epidemiol. 2012. 27. Р. 5-14. doi: 10.1007/s10654-012-9657-y.
15. Happo M.S., Hirvonen M.R., Halinen A.I. Seasonal variation in chemical composition of size-segregated urban air particles and the inflammatory activity in the mouse lung // Inhal Toxicol. 2010. 22. Р. 17-32.
16. Hehua Z, Qing C, Shanyan G, Qijun W, Yuhong Z. The impact of prenatal exposure to air pollution on childhood wheezing and asthma: A systematic review. // Environ Res. 2017. 159. Р. 519-530.
17. Hurst J.R. Exacerbation phenotyping in chronic obstructive pulmonary disease // Am J Respir Crit Care Med. 2011. 184(6). Р.625-626. Epub 2011/09/17. 10.1164/rccm.201106-1136ED.
18. Jerrett M., Shankardass K., Berhane K. Traffic-related air pollution and asthma onset in children: a prospective cohort study with individual exposure measurement // Environmental Health Perspectives. 2008. 116(10). Р. 1433-1438. doi: 10.1289/ehp.10968.
19. Khreis H., Kelly C., Tate J., Parslow R., Lucas K., Nieuwenhuijsen M. Exposure to traffic-related air pollution and risk of development of childhood asthma: A systematic review and meta-analysis // Environment International. 2016. doi: 10.1016/j.envint.2016.11.012.
20. Kim V., Han M.K., Vance G.B., Make B.J., Newell J.D., Hokanson J.E., et al. The chronic bronchitic phenotype of COPD: an analysis of the COPDGene // Study. Chest. 2011. 140(3). Р. 626-633, PMID: 21474571, 10.1378/chest.10-2948.
21. Kristal A. Rychlik, Jeremiah R. Secrest, Carmen Lau, Jairus Pulczinski, Misti L. Zamora, Jeann Leal, Rebecca Langley, Louise G. Myatt, Muppala Raju, Richard C.-A.Chang, Yixin Li, Michael C. Golding, Aline Rodrigues-Hoffmann, Mario J. Molina, Renyi Zhang, and Natalie M. Johnson In utero ultrafine particulate matter exposure causes offspring pulmonary immunosuppression // PNAS. 2019. 116(9). Р. 3443-3448.
22. Li J., Sun S., Tang R., Qiu H., Huang Q., Mason T.G. Major air pollutants and risk of COPD exacerbations: a systematic review and meta-analysis // Int. J. Chron. Obstruc.t Pulmon. Dis. 2016. 11. Р. 3079-3091. doi: 10.2147/COPD.S122282.
23. Lippmann M. Toxicological and epidemiological studies of cardiovascular effects of ambient air fine particulate matter (PM2.5) and its chemical components: coherence and public health implications // Crit Rev Toxicol. 2014. 44. Р. 299-347.
24. Liu Y., Wang H.D., Yu Z.X., Hua S.C., Zhou L.T., Peng L.P. Influence of air pollution on hospital admissions in adult asthma in northeast Сhina // Chin. Med. J. 2018. 131. Р. 1030-1033. doi: 10.4103/0366-6999.230735.
25. McConnell R., Berhane K., Gilliland F., Molitor J., Thomas D., Lurmann F., Avol E., Gauderman W.J., Peters J.M. Prospective study of air pollution and bronchitic symptoms in children with asthma // Am J. Respir. Crit. Care. Med. 2003. 168(7). Р. 990-997.
26. Mejza F., Gnatiuc L., Buist A.S., Vollmer W.M., Lamprecht B., Obaseki D.O., Nastalek P., Nizankowska-Mogilnicka E., Burney P.G.J. Prevalence and burden of chronic bronchitis symptoms: results from the BOLD study // Eur Respir J. 2017. 50:1700621. doi: 10.1183/13993003.00621-2017.
27. Orellano P., Quaranta N., Reynoso J., Balbi B., Vasquez J. Effect of outdoor air pollution on asthma exacerbations in children and adults: systematic review and multilevel meta-analysis // PLoS ONE. 2017. 12(3):e0174050. doi: 10.1371/journal.pone.017405
28. Postma D.S., Bush A., van den Berge M. Risk factors and early origins of chronic obstructive pulmonary disease // Lancet. 2015. 385(9971). Р. 899-90
29. WHO 2019, (Ambient air pollution: Health impacts) https://www.who.int/airpollution/ambient/health-impacts/en (22.08.2019).
30. World Health Organization Ambient Air Pollution – A Major Threat to Health and Climate. (accessed on 27 December 2018); Available online: https:// www.who.int/airpollution/ambient/en.
31. Wu J.-Zh., Ge D.-D., Zhou L.-F., Hou L.-Y., Zhou Y., Li Q.-Y. Effects of particulate matter on allergic respiratory diseases // Chronic Diseases and Translational. Medicine. 2018. 4. Р. 95-102.
32. Xu D., Huang N., Wang Q., Liu H. Study of ambient PM2.5 on the influence of the inflammation injury and the immune function of subchronic exposure rats // Wei. Sheng. Yan. 2008. 37. Р. 423-428.
References:
1. Kenesariev U.I., Dosmukhametov A.T., Amrin M.K. Sostoyanie zdorov'ya naseleniya v zavisimosti ot urovnya zagryazneniya atmosfernogo vozdukha [The health status of the population depending on the level of air pollution]. Zhurnal sem'I [Journal of the family]. 2014. №34. pp. 79-92. [in Russian].
2. Nurmadieva G.T., Zhetpisbaev B.A. Vliyanie ekosistemy na zdorov'e cheloveka v promyshlenno razvitykh regionakh Kazakhstana. Obzor literatury [Influence of the ecosystem on human health in the industrial developed regions of Kazakhstan. A literature review]. Nauka i zdravookhranenie [Science & Healthcare]. 2018. № 4(20). pp. 107-132. [in Russian].
3. Petrov S.B. Ekologo-epidemiologicheskaya otsenka vliyaniya vzveshennykh veshhestv v atmosfernom vozdukhe na razvitie boleznei sistemy krovoobrashheniya [Environmental and epidemiological assessment the effect of suspended solids in the air on the development of diseases the circulatory system]. Jekologija cheloveka [Human ecology]. 2011. №2. pp. 3-7. [in Russian].
4. Turbina E.S. Vliyanie soderzhaniya v atmosfernom vozdukhe vzveshennykh veshhestv na zabolevaemost' detei-doshkol'nikov [The effect of suspended substances in the air on the incidence of preschool children]. Vestnik DVGSA, Estestvennonauchnye znaniya. [Bulletin FESSH, Natural Science.]. 2010. №2 (6). pp. 102-109. [in Russian].
