Экологическая эпидемиология и оценка риска

ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ - БАКАЛАВРИАТ серия основана в 1 996 г.

CQ CQ tri s

.СТРЕЛЬНИКОВ . ХМАРА





                ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЯ И ОЦЕНКА РИСКА




        УЧЕБНИК



                        Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом профессионального образования в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 «Экология и природопользование» (квалификация (степень) «бакалавр») (протокол № 10 от 12.10.2020)



znanium.com
электронно-библиотечная система

Москва
ИНФРА-М

2023

УДК [504.75+616-036.22](075.8)
ББК 20.1:51.9я73

     С84




     Рецензенты:
        Киреева В.В., доктор биологических наук, профессор;
        Пенжоян Г.А., доктор медицинских наук, профессор





      Стрельников В.В.
С84 Экологическая эпидемиология и оценка риска : учебник / В.В. Стрельников, И.В. Хмара. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 320 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/1019063.

         ISBN 978-5-16-015167-0 (print)
         ISBN 978-5-16-107661-3 (online)
         В основу материала, представленного в учебнике, положены современные представления об экологической эпидемиологии как междисциплинарной области знаний, целью которой является многоуровневое изучение системы «окружающая среда — здоровье человека». Особое внимание уделено вопросам оценки риска как составной части экоэпидемиологических исследований.
         Соответствует программе дисциплины «Экологическая эпидемиология», утвержденной Научно-методическим советом по экологическому образованию УМО университетов.
         Для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 «Экология и природопользование», а также смежным биологическим, экологическим и медицинским направлениям и специалистов соответствующих профилей работы.


УДК [504.75+616-036.22](075.8)
ББК 20.1:51.9я73

ISBN 978-5-16-015167-0 (print)
ISBN 978-5-16-107661-3 (online)

© Стрельников В.В., Хмара И.В., 2012, 2021

Оглавление


Предисловие...........................................7
Глава 1.
Экологическая эпидемиология в системе естественных наук о здоровье человека и окружающей среде..........10
  1.1  Формирование эпидемиологического мышления:
        эволюция представлений о здоровье и вредных факторах окружающей среды......... 10
  1.2   Становление санитарной эпидемиологии в России .28
   1.3  Формирование экологической эпидемиологии, ее место и роль в системе наук о здоровье человека и окружающей среде........................42
Глава 2.
Основные понятия и принципы современной эпидемиологии ...........................47
  2.1   Антропоэкологические системы как основной
        объект исследования экологической эпидемиологии................................47
   2.2  Понятие о здоровье и концепция причинности в эпидемиологии....................................50
  2.3   Общие сведения об инфекционных заболеваниях....64
   2.4  Основные положения учения об эпидемическом процессе..........................68
        2.4.1 Понятия «источник инфекции», «резервуар инфекции» и «источник заражения»..............69
        2.4.2 Основные положения теории механизмов передачи возбудителей инфекции ...............70
        2.4.3 Восприимчивое население ...............74
        2.4.4 Меры борьбы с эпидемиями...............74
   2.5  Понятие о природной очаговости инфекционных болезней..............................75
   2.6  Основные положения теории саморегуляции паразитарных систем и социально-экологической концепции эпидемиологического процесса.............81
   2.7  Интенсивность заболеваемости, типы вспышек и эпидемий.................................83
   2.8  Особенности эпидемиологии неинфекционных заболеваний........................................84

3

Глава 3.
Методология эпидемиологических исследований...........87
   3.1  Сущность и структура эпидемиологического метода.........................87
   3.2  Классическое эпидемиологическое исследование
        на примере работ Д. Бейкера и Д. Сноу ........89
   3.3  Описательно-аналитический этап
        эпидемиологического исследования (описательная эпидемиология) .................99
        3.3.1 Оперативное обследование очагов заболевания............................99
        3.3.2 Группировка и анализ данных по основным эпидемиологическим переменным .............. 103
             3.3.2.1 Распределение случаев
                     заболевания по времени возникновения.................. 104
             3.3.2.2 Распределение случаев заболевания по месту возникновения.......................... 109
             3.3.2.3 Распределение случаев по персональным характеристикам заболевших ............. ПО
   3.4  Аналитическая эпидемиология ................ 114
        3.4.1 Экспериментальные исследования ....... 114
        3.4.2 Когортные исследования ............... 117
        3.4.3 Моделирование эпидемического процесса... 119

Глава 4. Основные эпидемиологические показатели ................
   4.1  Показатели частоты для дихотомных переменных..........................................
   4.2  Показатели заболеваемости и распространенности ...............................
        4.2.1 Показатели пораженности .................
        4.2.2 Показатель «человек-время»...............
   4.3  Показатели смертности .........................
        4.3.1 Общий показатель смертности .............
        4.3.2 Показатель смертности от конкретной причины .........................
        4.3.3 Пропорциональная смертность..............

121

122

124
130
132
134
135

136


136

4

        4.3.4 Соотношение умерших и заболевших .... 137
        4.3.5 Летальность ......................... 138
        4.3.6 Возрастные показатели смертности .... 139
        4.3.7 Материнская смертность............... 141
        4.3.8 Годы потерянной потенциальной жизни . 141
  4.4   Показатели рождаемости..................... 142
  4.5   Соотношение показателей ................... 143
        4.5.1 Соотношение рисков....................144
        4.5.2 Соотношение шансов................... 144
        4.5.3 Атрибутивная доля.................... 145


Глава 5.
Современные подходы к оценке влияния среды на здоровье человека .............................. 147
  5.1   Общие понятия о риске...................... 147
  5.2   Разновидности риска и его анализа.......... 156
   5.3  Гигиеническая оценка системы «среда-здоровье»................................ 164
   5.4  Эпидемиологические исследования как основа оценки рисков........................ 177
   5.5  Сравнительная характеристика методических подходов гигиенического нормирования и оценки рисков.................... 184
   5.6  Область применения теории оценки и управления рисками............................ 193


Глава 6.
Методологические основы оценки и управления рисками влияния факторов окружающей среды на здоровье населения............................... 197
  6.1   Структура управления рисками
        в системе «среда - здоровье» ............... 197
   6.2  Этапы оценки риска влияния факторов среды на здоровье населения.............................201
        6.2.1 Идентификация опасности факторов
             окружающей среды (1-й этап).............201
        6.2.2 Оценка воздействия (2-й этап)..........209
   6.3  Установление зависимости «доза (концентрация) - ответ» (3-й этап)..........220

5

  6.4  Характеристика риска (4-й этап)...............231
   6.5 Общие принципы и методы оценки риска воздействий факторов производственной среды........234
   6.6 Методы сбора информации об опасности воздействия факторов окружающей среды.............243
Глава 7.
Количественная оценка и управление рисками влияния факторов среды на здоровье населения.........251
  7.1  Количественные меры риска.....................251
  7.2  Методы вычисления стандартизованных
        показателей, применяемых в качестве мер риска.260
  7.3  Оценка величины воздействия.
        Концентрация, доза, экспозиция ..............267
  7.4  Методы анализа экспозиции ....................275
  7.5  Численные методики расчета доз ...............281
Глава 8.
Управление рисками ..................................287
  8.1  Общий алгоритм управления рисками ............287
  8.2  Элементы процедуры подготовки
        и принятия решений по управлению рисками......299
  8.3  Правовое регулирование рисков.................303
  8.4  Информационное регулирование рисков...........306
  8.5  Экономическое регулирование рисков ...........308

Список использованной литературы ................... 312

6

        Предисловие

     В течение длительного времени эпидемиология рассматривалась как наука об эпидемиях - заболеваниях большого количества людей в относительно короткие сроки, что свойственно преимущественно острым инфекционным заболеваниям и отличалась от медицинской практики лишь подходом к проблеме болезни, т.е. когда врач рассматривал особенности больного, эпидемиолог изучал различия и общие свойства групп больных и здоровых людей. Во второй половине XX века, после второй мировой войны произошла трансформация эпидемиологии из раздела медицины в основную науку общественного здравоохранения, изучающую закономерности возникновения и распространения любых патологических состояний среди людей и разрабатывающая меры их профилактики и меры борьбы с ними
     Начиная с 1996 года, когда Mervyn Susser и Ezra Susser предложили изменить ограничения из парадигмы фактора риска и определили экоэпидемиологию, как науку о многоуровневой причинной обусловленности, подчеркнув зависимости, связывающие эпидемиологию с общественным здоровьем, многие ученые выступили за необходимость изменений в определении эпидемиологии как науки, формируя тем самым различные перспективы ее развития. В течение последующих 20-ти лет эти перспективы слились в общее расширение видения ранее узких понятий эпидемиологии, предопределив необходимость пересмотра методик идентификации факторов риска, с учетом изучения изменений здоровья и заболеваемости в течение жизни, под влиянием различных факторов окружающей среды, социальных факторов, генетических причин и исторических тенденций.
     В настоящее время трансформация «классической эпидемиологии» в «экологическую эпидемиологию» очевидна и неизбежна, о чем свидетельствуют публикации, как в международном журнале «Эпидемиология», так и в других изданиях, о чем подробно изложили Dana March и Ezra Susser в статье «.The есо- in eco-epidemiology».
     К сожалению, трудно не согласиться с мнением главного редактора «Международного журнала медицинской практики», вице

7

президента Межрегионального Общества специалистов доказательной медицины, доктора медицинских наук, профессора Василия Викторовича Власова о том, что: «... в России нет ни одной школы эпидемиологии в современном смысле слова, ни одной кафедры эпидемиологии и биостатистики, какие имеются на Западе в каждом университете, имеющем медицинский факультет. У нас на кафедрах эпидемиологии студентов учат эпидемиологии инфекционных болезней, а элементы статистики преподают на кафедрах физики (информатики) и социальной медицины... Изучение эпидемиологии неинфекционных заболеваний ограничено сведениями, предоставляемыми им в процессе изучения неинфекционных заболеваний на клинических кафедрах».
     Ис смотря на то, что в современных отечественных учебниках по эпидемиологии, как правило, выделяется раздел «общая эпидемиология» примерно соответствующий международному пониманию эпидемиологии, «экологическая эпидемиология» в подавляющем большинстве случаев рассматривается как оценка риска антропогенного загрязнения окружающей среды на здоровье населения. Таким образом, понятие «экологической эпидемиологии» в России, по непонятным причинам, сводиться к использованию эпидемиологических методов в токсикологии, санитарии, экологической безопасности, безопасности жизнедеятельности и ряде других дисциплин. В лучшем случае выпускники экологических и медицинских факультетов понимают экологическую эпидемиологию как науку, изучающую эндемические заболевания (естественные и техногенные) и/или как «экологию возбудителей инфекционных и паразитарных заболеваний».
     Исходя из выше изложенного, основная цель данного учебника состоит в формировании у студентов представлений о научно обоснованных подходах к комплексному, многоуровневому изучению системы «окружающая среда - здоровье человека», с учетом требований Государственного образовательного стандарта ВО РФ с одной стороны, и современных мировых тенденций развития экологической эпидемиологии как междисциплинарной области знаний с другой. По этой причине авторы использовали модульную структуру изложения материала, поэтому каждая глава в случае необходимости может рассматриваться отдельным

8

блоком, и сознательно исключили вопросы, более подробно рассматриваемые соответствующими разделами (модулями) курсов дисциплин «экология человека» и «экологическая токсикология». Но это не исключает вероятности того, что избранный ими формат учебника не является оптимальным или лишенным существенных недостатков, поэтому они будут весьма признательны за все критические замечания и конструктивные предложения.

9

ГЛАВА 1.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
В СИСТЕМЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
О ЗДО1Ч)ВЬЕ ЧЕЛОВЕКА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ



     1.1 Формирование эпидемиологического мышления: эволюция представлений о здоровье и вредных факторах окружающей среды

     Проблемой сохранения здоровья и долголетия люди занимаются с глубокой древности. Исторически эпидемиологическое мышление формировалось в процессе анализа наблюдений за распространением инфекционных болезней и практических мероприятий, применявшихся для борьбы с ними. Еще в древнем Египте, Китае, Индии, античной Греции были сформулированы основные принципы «здорового» образа жизни. И хотя на протяжении многих веков люди были беспомощны в своих попытках побороть инфекционные заболевания, зачатки эпидемиологического образа мышления можно проследить уже у Гиппократа (460-377 гг. до н.э.), Аристотеля (384-322 гг. до н.э.), Авиценны (980--1037 гг.) а позднее у Гронта (17 век), Фарра (19 век), Сноу (19 век) и других. Истинного же расцвета эта дисциплина достигла после Второй Мировой Войны.
     В период первобытнообщинного строя возникновение заболеваний объяснялось действием потусторонних сил. Поэтому применялись различные приемы их изгнания или задабривания «злых духов», некоторые из которых имели рациональный характер, например «окуривание» дымами смол и растений, или просто уход из неблагополучной по заболеваемости местности. В рабовладельческий период для борьбы с блохами в помещении применяли золу и полынь, для отпугивания крыс и мышей использовали шкуры и шерсть хищных животных. В Ассирии и Вавилоне за 2000-3000 лет до н.э. была отмечена связь эпидемий с эпизоотиями, практиковалось удаление больных из города, сжигались вещи больных и умерших, уничтожались бешеные животные.
     В Древнем Египте для борьбы с различными болезнями широко использовали душистые масла, бальзамы, смолы. В па

10