Учебное пособие для студентов 6 курса медикопрофилактического факультета по дисциплине Эпидемиология, военная эпидемиология
 Скачать 0.8 Mb.
|
|
Принципы установления причинности в эпидемиологии На основании только статистических доказательств нельзя сделать окончательных выводов о причинном характере связи. После исключения систематических ошибок, элиминирования влияния мешающих факторов и оценки элементов случайности необходимо обратиться к критериям установления причинной обусловленности связи. Критерии причинности служат для определения, носит ли наблюдаемая связь между воздействием и эффектом причинный характер. Принципы установления причинности в эпидемиологии, на основании которых делают вывод о факторе риска как причине болезни, получили название «критериев Хилла», поскольку были определены английским исследователем Хиллом. Перечислим их.
2. Биологическое правдоподобие. Данный принцип предполагает, что выявленная зависимость согласуется с другими научными данными и результатами, полученными в ходе экспериментов на животных. Сведения о токсикологических особенностях яв - ляются базовыми для понимания характера воздействия изучаемого вещества на здоровье человека. Отсутствие информа - ции о вероятном биологическом механизме указывает на невысокую убедительность рассматриваемой связи. 3. Географическое правдоподобие. Этот принцип указывает на связь локализации случаев заболевания или смерти с расположением источника загрязнения (с учетом информации о расстоянии от источника загрязнения, путях поступления токсических веществ в организм человека, уровнях воздействия, розе ветров, топографии подземных вод, источниках продовольствия, подвижности населения и т.д.). 4. Согласованность или последовательность выявления связи. Данный критерий свидетельствует, что аналогичные результаты получены в других эпидемиологических исследованиях (в особенности, проведенных при разных условиях). Большую помощь в интерпретации результатов исследований может оказать метаанализ – метод, позволяющий объединить результаты ряда правильно организованных исследований, посвященных одному и тому же вопросу. 5. Степень выраженности связи между причиной и заболеванием. Этот принцип определяет зависимость заболевания от размера относительного риска и уровня его статистической значимости. Слабо выраженная, но статически достоверная связь не исключает ее причинного характера, так как степень выраженности может зависеть от распространенности других возможных причин заболевания. 6. Специфичность связи. Этот критерий указывает на причинную обусловленность заболевания, когда конкретному воздействию соответствует специфическая форма заболевания или определенная локализация, например при развитии злокачественного новообразования (орган-мишень). 7. Зависимость «доза-ответ». Данный принцип убедительно свидетельствует о причинном характере связи, если установлена зависимость частоты заболеваний от уровня воздействия. 8. Доказательство «от противного». Это критерий, позволяющий определить, ведет ли устранение возможной причины к уменьшению риска возникновения заболевания. Установление подобной зависимости увеличивает вероятность причинной обусловленности. 9. Постановка исследования. Заключительный критерий является очень важным моментом в установлении причинно-следствен- ных связей. Выводы должны опираться на данные, полученные в правильно поставленном исследовании, выполненном по жесткой схеме, и обладающие статистической достоверностью. Следует учитывать, что степень убедительности связи «воздействие-эффект» зависит от схемы, по которой выполнялось исследование. 3. ОЦЕНКА РИСКА НЕБЛАГОПРИЯТНОГО ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ 3.1. Понятие и виды риска. Методология оценки риска Одной из важнейших проблем эпидемиологии и гигиены является проблема установления связи между воздействием факторов окружающей среды и состоянием здоровья населения. Принято считать, что здоровье человека определяется сложным воздействием целого ряда факторов: наследственность, социально-экономическое и психологическое благополучие, доступность и качество медицинского обслуживания, образ жизни, наличие вредных привычек, санитарно-техническое обеспечение среды обитания, а также качество окружающей среды. Вклад каждого из этих факторов в развитие заболеваний очень изменчив и зависит от анализируемого вида заболеваний. По мнению экспертов ВОЗ (1997) 23% всех заболеваний и 25% случаев рака обусловлены воздействием факторов окружающей среды. Вклад экологических факторов в риск развития нарушений состояния здоровья населения непостоянен и зависит от вида анализируемых нарушений, конкретных географических, экологических и других особенностей исследуемого региона. По данным Ю.П.Лисицына и соавт.(1987) средний удельный вес влияния отдельных факторов на состояние здоровья населения представлен следующими цифрами: образ жизни (курение, употребление алкоголя и наркотиков, злоупотребление лекарствами, характер питания, условия труда, гиподинамия, материально-бытовые условия, семейное положение и др.) – 49-53%, генетические и биологические факторы – 18-22%, состояние здравоохранения (своевременность и качество медицинской помощи, эффективность профилактических мероприятий) – 8-10%, окружающая среда (природно-климатические факторы, качество объектов окружающей среды) – 17-20%. По данным Ю.Д.Губернско- го и соавт.(1985) в условиях крупных городов удельный вес влияния отдельных факторов на состояние здоровья населения отличается от средних цифр и имеет следующие значения: социальные факторы и образ жизни – 30,2%, биологические факторы – 11%, городская и внутрижилищная среда – 16,5%, производственная среда – 18,5% (цит. по Г.Г.Онищенко и др., 2002). Фактор окружающей среды может играть различную роль в возникновении заболевания. Он может выступать как этиологический, причинный фактор, практически на 100% определяющий развитие конкретного, специфического заболевания. В настоящее время около 20 хронических болезней, имевших место среди населения, достаточно аргументированно идентифицированы как болезни, вызванные действием факторов окружающей среды (например, болезнь Минамата, связанная с загрязнением морской и речной фауны ртутьсодержащими промышленными стоками, болезнь итай-итай, обусловленная поливом рисовых полей водой, загрязненной сточными водами, содержащими кадмий). Для большинства хронических неинфекционных заболеваний, например, атеросклероза, гипертонической болезни, доказать этиологическую связь между развившимся у человека заболеванием и предшествующим вредным воздействием очень трудно. Это связано со сложной, многофакторной природой таких заболеваний. Однако путем правильно спланированных эпидемиологических исследований нередко удается выявить и количественно оценить дополнительную вероятность, т.е. риск развития подобных заболеваний для относительно больших групп населения. При этом лишь с определенной долей вероятности можно предполагать наличие повышенного риска у конкретного индивидуума. В подобных случаях фактор окружающей среды может рассматриваться как фактор риска, т.е. такой компонент этиологии, который, хотя и важен для развития и прогрессирования заболеваний, однако сам по себе при отсутствии других условий (например, генетической предрасположенности, изменённого под действием других факторов статуса организма) не способен вызвать заболевание у конкретного человека. Соотношения между воздействием факторов окружающей среды и нарушениями состояния здоровья могут иметь разный характер. Наиболее простой для анализа является ситуация, когда сам факт воздействия необходим и достаточен для возникновения заболевания. Например, укус человека больной собакой создает риск развития бешенства. В подобных ситуациях фоновый (без наличия изучаемого воздействия) уровень заболеваемости равен нулю. Воздействие может быть также необходимым, но не достаточным для развития заболевания. Например, для развития химических аллергозов воздействие химического аллергена необходимо, но все-таки заболевание обычно возникает не у всех экспонированных по данному фактору людей. Поражаются лишь те, у кого имеются нарушения иммунологической реактивности. Третьим вариантом причинно-следственных взаимоотношений является случай, когда воздействие достаточно, но не необходимо для развития заболевания. Например, воздействие бензола способно вызвать развитие лейкоза, однако лейкоз может возникнуть и без воздействия этого вещества. И, наконец, четвертым, наиболее характерным для так называемых «экологически обусловленных» заболеваний (т.е. заболеваний, вызванных воздействием факторов окружающей среды), является вариант, при котором они не достаточны и не необходимы для развития заболевания. Как уже было отмечено, большинство неинфекционных заболеваний имеют сложную, множественную этиологию, и риск их развития зависит от большого числа разнообразных факторов. Сложность анализа в подобных ситуациях обусловлена тем, что в популяции и без наличия изучаемого фактора окружающей среды отмечается определенный и нередко относительно высокий фоновый уровень заболеваемости, связанный с другими известными или неизвестными причинами. Задача исследования в таком случае состоит в установлении степени риска развития заболевания именно за счет данного фактора. Что же понимают под явлениями, обозначаемыми терминами «риск», «риск для здоровья», «экологический риск», «риск, связанный с воздействием окружающей среды»? В общем понимании риск – это вероятность возникновения какого-либо события с предсказуемыми последствиями за определенный промежуток времени. В отношении понятия «риск для здоровья» существует несколько определений. Наиболее часто пользуются определением, представленным ВОЗ: риск для здоровья – это ожидаемая частота нежелательных эффектов, возникающих от заданного воздействия фактора. Под экологическим риском (ecological risk) в рекомендациях международных организаций понимается вероятность развития неблагоприятных эффектов в биосистемах, у растений и животных (кроме человека). Наряду с термином «экологический риск» в рекомендациях международных организаций все чаще встречается термин «риск, связанный с воздействием окружающей среды» (environmental risk). Данное понятие применяется для характеристики рисков, связанных с разнообразными воздействиями факторов окружающей среды (вне - и внутри помещений, в связи с использованием пищевых продуктов и различных потребительских товаров, например, детских игрушек, синтетических моющих средств и т.д.) на здоровье человека. Методология анализа рисков включает в себя три основных элемента (Рис.4):
 Рис.4. Методология анализа рисков Задания для самостоятельной подготовки к занятиям по теме 3.1 Сформулируйте ответы на вопросы
личается от этиологического фактора? 2. Что понимается под «риском»?
ружающей среды»?
3.2. Основные этапы и способы оценки риска для здоровья Оценка риска для здоровья человека – это количественная и/или качественная характеристика вредных эффектов, способных развиться в результате воздействия факторов среды обитания человека на конкретную группу людей при специфических условиях экспозиции. Оценка риска для здоровья человека воздействия факторов окружающей среды, как правило, осуществляется в четыре этапа. Первый этап оценки риска – идентификация (распознавание) опасности. Опасность – это способность химического, физического, биологического агента или совокупности определенных условий наносить вред живому организму. При идентификации потенциальной опасности факторов окружающей среды на первом этапе оценки риска анализ ведется в основном на качественном уровне (т.е. опасность есть или нет); при этом опасность в методологии оценки риска представляет собой общее понятие и существует независимо от того, наблюдалось или нет воздействие фактора на какой-либо живой организм, потенциально чувствительный к такому воздействию, и не зависит от специфики местных условий. Риск же, наоборот, рассчитывается количественно, является результатом фактического или потенциального воздействия фактора и зависит от уровня воздействия фактора и характеристики местных условий. Без экспозиции не будет риска, независимо от степени опасности фактора. Следовательно, если опасность – общий признак взаимодействия фактора окружающей среды с биологической системой, в том числе, организмом человека, то риск – специфический признак частной ситуации. В научном отношении идентификация опасности – это процесс установления причинной связи между воздействием фактора окружающей среды и развитием неблагоприятных эффектов для здоровья человека. При этом ведущее значение придается двум аспектам: может ли исследуемый агент представлять опасность для здоровья человека, и при каких условиях данная опасность может быть реализована. Наиболее весомыми доказательствами опасности анализируемого фактора являются данные, полученные путем корректных исследований состояния здоровья человека (клинические наблюдения, опыты на добровольцах, эпидемиологические исследования). Вместе с тем получение таких данных, особенно на начальных этапах изучения фактора, далеко не всегда представляется возможным. Поэтому существенным, а порой и основным источником информации о возможных вредных эффектах исследуемого фактора являются результаты исследований на лабораторных животных. Идентификация опасности теснейшим образом связана также с оценкой экспозиции фактора – концентрации химических веществ или биологических агентов в объектах окружающей среды, уровня воздействия физических факторов, а также времени воздействия исследуемого фактора. Этап идентификации опасности является ключевым этапом оценки риска воздействия фактора. На этом этапе уточняются цели и задачи оценки риска, окончательно формируется план проведения последующих исследований. В некоторых случаях исследования могут быть прекращены уже по завершении этапа идентификации опасности. Например, если фактор не может создать потенциальную угрозу здоровью населения или отсутствуют данные о его вредных эффектах, или по тем или иным причинам невозможно провести даже ориентировочную оценку экспозиции, то выполнение последующих этапов оценки риска становится нецелесообразным. Второй этап оценки риска – оценка зависимости «доза (уровень воздействия) – ответ». Оценка зависимости «доза (уровень воздействия) – ответ» – это процесс установления связи между уровнем воздействия фактора среды и случаями вредных эффектов в экспонируемой популяции. Анализ зависимости «уровень воздействия – ответ» включает установление причинной обусловленности развития вредного эффекта при действии данного фактора, выявление наименьшего уровня воздействия, вызывающего развитие наблюдаемого эффекта и определение интенсивности возрастания эффекта при увеличении уровня воздействия. При оценке соотношения между уровнем воздействия и реакцией организма считается, что: ● степень реакции зависит от дозы химического вещества или уровня физического воздействия; ● чем выше доза (уровень воздействия), тем больше процент на - селения, реагирующего на воздействие фактора; ● чем выше доза (уровень воздействия), тем тяжелее реакция, возникающая у человека; ● при воздействии химических веществ неканцерогенный эффект проявляется только после достижения предельных (пороговых) доз; ● для канцерогенных эффектов химических веществ пороговые дозы теоретически не могут быть установлены. В методологии оценки риска при анализе зависимости «доза – ответ» принято ориентироваться на тот вредный эффект, который возникает при действии наименьшей из эффективных доз. При этом, однако, учитываются и другие вредные эффекты, возникающие при дозах, превышающих пороговую. Третий этап оценки риска – оценка экспозиции. Экспозиция (воздействие) – это контакт организма (рецептора) с химическим, физическим или биологическим агентом. Величина экспозиции определяется как измеренное или рассчитанное количество агента в конкретном объекте окружающей среды, находящееся в соприкосновении с так называемыми пограничными органами человека (органы дыхания, пищеварительный тракт, кожа) в течение какого-либо точно установленного времени. Экспозиция может быть выражена как общее количество вещества в окружающей среде (в единицах массы) или как величина воздействия (масса вещества, отнесенная к единице времени) или как величина воздействия, нормализованная с учетом массы тела. Оценка экспозиции является этапом оценки риска, в процессе которого устанавливается количественное поступление агента в организм в результате контакта с различными объектами окружающей среды (воздух, вода, почва, продукты питания). Методология оценки воздействия базируется на прямых и непрямых (косвенных) методах исследования, включающих непосредственное измерение образцов проб в разных средах, персональный мониторинг загрязнителей в зоне дыхания, использование биологических маркеров, анкет, суточных дневников и математическое моделирование. На этапе оценки экспозиции проводится анализ: ● источников загрязнения окружающей среды; ● механизмов образования загрязнителей и их поступления в ок- ружающую среду; ● транспорта, накопления и трансформации химических веществ в различных объектах внешней среды; ● воздействующих на человека сред и путей поступления иссле- дуемого агента из каждой воздействующей среды; ● концентраций загрязняющих веществ и биологических аген - тов, продуктов трансформации химических веществ в различ - ных средах в точке воздействия на человека (месте его пребы - вания); ● населения и его чувствительных подгрупп, потенциально под- верженных изучаемому воздействию. С учетом перечисленных элементов оценки экспозиции, она, как этап оценки риска, в свою очередь, как правило, состоит из трех этапов: ● характеристика окружающей обстановки, которая предусмат - ривает анализ основных физических параметров исследуемой области и характеристику популяций, потенциально подвер - женных воздействию, ● идентификация источников загрязнения, маршрутов воздейст - вия, потенциальных путей распространения и точек воздейст - вия на человека; ● количественная характеристика экспозиции, предусматриваю - щая оценку величины, частоты и продолжительности воздейст - вия для каждого анализируемого пути, идентифицированного на предыдущем этапе. Четвертый этап оценки риска – характеристика риска для здоровья населения. Этот этап является связующим звеном между собственно оценкой риска для здоровья и управлением риском. На этапе характеристики риска, интегрируются данные об опасности анализируемых факторов, величине экспозиции и параметрах зависимости «доза (уровень воздействия) – ответ», полученных на всех предшествующих стадиях исследований; проводится совокупный анализ степени надежности накопленных результатов; описываются и рассчитываются риски для отдельных факторов и их сочетаний; характеризуется вероятность и тяжесть возможных неблагоприятных эффектов на здоровье человека. На заключительном этапе оценки риска неблагоприятного влияния факторов окружающей среды на здоровье населения ведущими методическими приемами использования эпидемиологического метода являются когортные исследования и исследования типа «случай-контроль». В результате проведения такого рода исследований показатель риска получает количественное выражение за счет сравнительного анализа показателей состояния здоровья групп населения, подвергавшихся и не подвергавшихся воздействию изучаемого фактора окружающей среды. В основе измерения риска для здоровья лежит схема (модель) когортного исследования и исследования типа «случай- контроль» (табл.10). Для характеристики риска («оценки эффекта») возникновения заболеваний в определенных группах населения или на определенных территориях используются понятия «абсолютный» («атрибутивный», «непосредственный», «добавочный», «избыточный») и «относительный» риск. Показатель абсолютного риска призван ответить на вопрос: какой добавочный риск возникновения заболеваний связан с воздействием изучаемого фактора по сравнению с тем, который су- Таблица 10. Принципиальная схема измерения риска
ществует для лиц, не подвергающихся воздействию данного фактора? Если допустить, что исходная (фоновая) заболеваемость обусловлена иными факторами, то показатель абсолютного риска отражает заболеваемость, добавляемую воздействием изучаемого фактора. Показатель абсолютного риска – это разность показателей состояния здоровья населения (болезненности, заболеваемости, смертности) в группах, подвергшихся и не подвергшихся воздействию изучаемого фактора:   .Для более полной характеристики абсолютного риска может определяться «атрибутивная этиологическая фракция риска» (т.е. часть риска, которая непосредственно обусловлена таким воздействием) путем деления показателя абсолютного риска на показатель заболеваемости в группе, подвергшейся воздействию изучаемого фактора: атрибутивная фракция риска =  .Данный показатель, как правило, выражают в процентах, для чего полученное значение необходимо умножить на 100. Показатель абсолютного риска может устанавливаться не только для какой-то определенной группы людей, но и для всего населения определенной территории. Этот показатель называют «популяционный абсолютный риск». Он позволяет выявить «вклад» изучаемого фактора в заболеваемость всего населения данной болезнью. Для вычисления показателя популяционного риска показатель абсолютного риска в группе умножается на показатель распространенности фактора риска в населении. Можно также определить долю заболеваемости населения, обусловленную данным фактором риска, т.е. добавочную долю популяционного риска. Она рассчитывается путем деления показателя абсолютного популяционного риска на показатель общей заболеваемости данной болезнью среди населения. Относительный риск (коэффициент риска) – это соотношение показателей здоровья населения (болезненности, заболеваемости, смертности) в группах населения, подвергающихся и не подвергающихся воздействию изучаемого фактора:  .Показатель относительного риска более объективно характеризует связи состояния здоровья с изучаемым фактором, чем показатель абсолютного риска. Он отражает степень связи между воздействием фактора риска и показателями здоровья. Высокий коэффициент риска дает основание с высокой степенью достоверности заподозрить наличие причинной связи между изучаемыми явлениями. Таким образом, показатель относительного риска – это мера влияния фактора риска. Интерпретировать величину относительного риска несложно. Если его значение превышает 1, то возникновение болезни может быть связано с действием изучаемого фактора, и чем больше величина относительного риска, тем важнее может быть его этиологическая роль. Если величина относительного риска равна 1, то фактор не оказывает воздействия, а коэффициент риска меньше 1 означает превентивное действие фактора. С использованием описанных показателей риска можно оценивать также усредненное (совокупное) воздействие на состояние здоровья населения комплекса факторов окружающей среды – совокупный риск (риск, связанный с воздействием окружающей среды – environmentalrisk). Достоверность результатов такого исследования достигается, если оно проводится параллельно на разных территориях (в нескольких местах, в различные моменты времени – до и после воздействия, в нескольких группах населения). Задания для самостоятельной подготовки к занятиям по теме 3.2 Сформулируйте ответы на вопросы 1. Что понимают под «оценкой риска для здоровья человека»? 2. Перечислите этапы оценки риска для здоровья человека. 3. Что понимают под «опасностью» и «идентификацией опасно - сти» в гигиенических исследованиях? 4. Каким образом осуществляется идентификация опасности в гигиенических исследованиях? 5. Что понимают под «оценкой зависимости доза (уровень воз - действия) – ответ»? 6. Каким образом осуществляется оценка зависимости доза (уро - вень воздействия) – ответ в гигиенических исследованиях? 7. Что понимают под «экспозицией» и «оценкой экспозиции»? 8. Каким образом осуществляется оценка экспозиции в гигиени- ческом эксперименте? 9. Каким образом определяется характеристика риска для здоро - вья населения? 10.Перечислите понятия, используемые для характеристики рис - ка возникновения заболеваний в определенных группах насе - ления. 11.Что понимают под «абсолютным риском»? Чем отличается от него понятие «популяционного абсолютного риска»? 12. Каким образом определяется абсолютный риск? 13. Каким образом определяется атрибутивная фракция риска? 14. Что понимают под «относительным риском»? 15. Каким образом определяется и оценивается относительный риск? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
арак-терис-