В последние годы наблюдают не только рост болезней органов пищеварения (БОП), но и изменение их структуры и патоморфоза: превалирование патологии верхних отделов желудочно-кишечного тракта, нивелирование гендерных различий в частоте встречаемости желчекаменной болезни, язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки и расширение возрастных границ формирования [1]. Среди детей в возрасте 0–14 лет в России данная группа долгие годы занимает 2-е место среди всех болезней и исчерпанная заболеваемость с учетом результатов медицинских осмотров в 3 раза выше, чем по обращаемости [2]. У детей дошкольного возраста крупного города приоритетными факторами риска патологии желудочно-кишечного тракта в порядке убывания значимости определили семейную отягощенность, антенатальный анамнез, неонатальную патологию, алиментарный профиль, интранатальный и экологический риски [3].
Из экологических факторов риска развития БОП детей Краснодарского края 1-е место заняли пестицидные нагрузки, тогда как химическое загрязнение водоемов и выбросы вредных веществ в атмосферный воздух имели существенно меньшее значение [4]. Среди проанализированных более 46 тысяч публикаций 2006–2012 годов, посвященных изучению связи между экспозицией пестицидов и эффектами в организме человека, исследования поражений желудочно-кишечного тракта оказались единичными и ограничивались хлорорганическими и 2,4-Д-содержащими препаратами или всей совокупности пестицидов без указания их структуры по химическому строению и объектам назначения [6]. Особенностью 2000-х годов является расширение площадей обработки, валовых расходов, ассортимента пестицидов, структуры препаратов и новых технологий обработки пашни по всей России, что определяет важность оценки происходящего [5]. Опасность пестицидов нередко ограничивают поступлением с продуктами питания и питьевой водой или воздействием в процессе производства и применения на рабочих местах, недооценивая влияние на организм жителей на территории использования, особенно, при высокой плотности расселения.
Задачей исследования явился анализ динамики и зависимости от показателей применения пестицидов частоты новых случаев и распространенности болезней органов пищеварения детского и взрослого населения субъекта Российской Федерации.
Материалы и методы исследования
Источником информации служили формы государственной статистической отчетности, государственные доклады, статистические сборники министерства здравоохранения РТ, министерства экологии и природных ресурсов РТ и ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан (Татарстан)» за 1993–2012 годы. Обработку данных проводили методами непараметрической статистики одномерного, кластерного, корреляционного анализов, анализа динамики явлений (тренда или устойчивости тенденций) в операционной системе Windows-2007 c использованием стандартных прикладных пакетов Excel-2007.
Результаты исследования и их обсуждение
Республика Татарстан (РТ), обладая высокоразвитым сектором нефтедобычи, нефтехимии и другими отраслями промышленности, входит в тройку лидирующих по объему производимой сельскохозяйственной продукции регионов России. Территория характеризуется выраженной неоднородностью по факторам, влияющим на здоровье населения, определяя различную степень предрасположенности жителей к формированию тех или иных нозологических форм.
Общая земельная площадь РТ составляет 6,8 млн га, в том числе 4,5 млн га сельскохозяйственных угодий, из которых 3,4 млн га – пашня. В 1972–1979 гг. в республике ежегодно применяли 2,024–4,557 тыс. т пестицидов при нагрузке 0,4–1,23 кг/га. С 1980-х годов наблюдали снижение традиционных показателей, характеризующих пестицидную ситуацию (площадь обработки, объем, нагрузка на 1 га), которые в 1999 г. стали минимальными. В последующие годы при незначительных межгодовых колебаниях происходил их устойчивый рост и к 2012 г. площадь пашни, обрабатываемой пестицидами, выросла в 2,8 раза; валового расхода – в 2 раза и пестицидной территориальной нагрузки (ПТН) – в 2,4 раза. Одновременно увеличилась доля в общем объеме пестицидов с 63,9 % до 73,2 %, площади внесения с 55,3 % до 67,8 % и число наименований с 48 до 210 средств борьбы с сорной растительностью (гербицидов).
В структуре применяемых в республике гербицидов долгие годы превалировали препараты группы 2,4 Д, которые, например, в 2002 г. составляли 62,7 % и чаще всего они были одно- и двухкомпонентными, постепенно их доля уменьшалась, составив в 2012 г. лишь 9,6 %, но возрастала доля препаратов на основе глифосата: с 1,1 % (2002 г.) до 26,5 % (2011 г.), несколько снизившись в следующем (14,5 %). Все чаще применяют гербициды на основе феноксапроп-П-этила, десмедифама и фенмедифама, дикамба, галоксифоп-Р-метила, сульфуронового ряда, клодинафон-пропаргила, более 66,3 % из которых представляли многокомпонентные смеси. Биологические пестициды в анализируемый период в республике использовали лишь на 5–9 % обрабатываемой пашни.
За 1993–2012 гг. первичная заболеваемость БОП детского населения в возрасте 0–14 лет в республике выросла с 24,3 до 78,8 случаев на 1000 детей при минимальных и максимальных значениях 24,1 и 82,3 случаев соответственно и ее рост по шкале Чеддока является «весьма высоким». По данным обращаемости за медицинской помощью, с 2008 г. впервые в жизни диагноз заболеваний данного класса ежегодно выставляют 45,2–47,7 тысячам из более 590 тысяч детей. Если в 1993–2002 гг. доля БОП среди первичной заболеваемости детей в республике варьировалась в области 1,8–3,4 % с максимумом в 1995 г., то в дальнейшем увеличилась до 5,2 %.
Однако структура заболеваемости БОП у детей при постоянстве рангового распределения отдельных нозологий менялась незначительно. Ведущими на протяжении этих лет были болезни желчного пузыря и желчевыводящих путей (23,4–25,5 %), гастриты и дуодениты (14,1–18,5 %), функциональные расстройства желудка (6,9–9,6 %). Меньшую долю составляли неинфекционный энтерит и колит, язвенные болезни желудка и 12-перстной кишки, болезни поджелудочной железы и печени.
Между частотой ежегодных новых случаев БОП у детей республики и площадью обработки пестицидами за 1999–2012 гг. выявили значимую высокой степени зависимость: коэффициент корреляции Пирсона равнялся 0,88 (p < 0,001) при 95 % доверительном интервале (ДИ): 0,64÷0,96. Связь сохранялась на протяжении трех лет после воздействия, что нами расценивается как пролонгированность эффекта: при лаге 1 год – 0,83 (p < 0,001; 95 % ДИ: 0,52÷0,95); 2 года – 0,72 (p < 0,02; 95 % ДИ: 0,24÷0,91); 3 года – 0,61 (p < 0,02; 95 % ДИ: 0,02÷0,89) и лишь через 4 года стала недостоверной.
Зависимость детской первичной заболеваемости БОП с валовым расходом пестицидов на территории республики оставалась значимой при лаге до 5 лет после обработки с уменьшением коэффициента корреляции с 0,83 в первый год применения (p < 0,001; 95 %ДИ: 0,32÷0,95) до 0,68 (p < 0,02; 95 %ДИ: 0,02÷0,92). Значимая связь заболеваемости органов пищеварения с ПТН выявлена лишь в год обработки: r = 0,45 (p < 0,05).
Из всех групп пестицидов по объектам назначения достоверная корреляция с заболеваемостью детей БОП определилась только с объемами применения гербицидов: r = 0,68 (p < 0,004; 95 % ДИ: 0,23÷0,89) в год обработки с тенденцией усиления в последующие четыре года до 0,78 (p < 0,004; 95 % ДИ: 0,31÷0,95).
Все указанные зависимости с незначительными вариациями по величине и меньшей продолжительности эффектов выявили и в отношении распространенности патологии пищеварительного тракта детей: r = 0,57÷0,84.
Частота ежегодных новых случаев БОП среди взрослого населения (18 лет и старше) республики за двадцать лет практически держалась на одном уровне (20,6–23,5 случаев на 1000 человек) с минимальными (17,9 в 2003 г.) и максимальными (24,1 в 2010 г.) значениями, и ее рост расценивается как «заметный», распространенности – «весьма высокой».
Зависимость первичной заболеваемости БОП взрослого населения республики статистически значимой определили только от площади обработки пестицидами: коэффициент корреляции равнялся 0,82 (p < 0,001) с лагом до 4 лет. В то же время распространенность БОП среди взрослых коррелировала как с площадью пашни, где применяли химические пестициды (r = 0,87; p < 0,001), так и с их объемом и объемом гербицидов (0,68 и 0,73 соответственно; p < 0,01).
В 1990-е годы размах относительных показателей впервые обратившихся за медицинской помощью детей в связи с БОП в муниципальных образованиях республики был 1,2–2,5-кратным. В 1999–2008 гг. различия стали 17-кратными и более и только к 2012 г. уменьшились до семи. Различия между районами по первичной заболеваемости БОП взрослого населения были более значительными до 2003–2004 годов (на порядок и более), в последующие годы стали меньшими – 1,5–3,0 раза. Приведенные данные подтверждают, что факторы риска данного класса болезней у лиц разного возраста различаются, отражая существенные изменения в рассматриваемый период спектра и силы этих внешних факторов. Для взрослой когорты муниципальных образований республики риски развития БОП и условия оказания медицинской помощи становятся все более схожими, тогда как для детей – различия углубляются.
Кластерный анализ, проведенный с целью получения однородных выборок формирования, минимизации годовых особенностей первичной заболеваемости БОП детей 45 административно-хозяйственных территорий республики за 5 лет определил в кластер c низкими значениями 5 районов; во второй с повышенными показателями 23 и в третий с высокими показателями 17 районов. Во всех кластерах присутствовали городские округа и районы с разной численностью населения, социально-экономическим уровнем, эколого-гигиенической обстановкой и ведущей отраслью хозяйствования, указывая, хотя и косвенно, на отсутствие безусловно лидирующего фактора риска развития БОП у детей и полиэтиологичности данного класса. Сравнение усредненных значений частоты новых случаев БОП детского населения городской и сельской местности за данный период также не обнаружило значимых различий, присутствовавших среди взрослых по полу и возрасту. Следовательно, результативными могут стать только меры, направленные на множество управляемых факторов, каждый из которых, возможно, обладает и незначительным весом. Принципиально важным становится выявление всего разнообразия спектра рисков на отдельных территориях.
Разнообразие направленности и величины связей между пестицидными показателями и заболеваемостью детей БОП в районах может быть обусловлено количественными и качественными различиями в доле обрабатываемой пестицидами пашни (29–94 %); ПТН (0,1–1,3 кг/га); доле гербицидов (41,6–94,3 %) и ведущих препаратов: в одних – десмедифама и фенмедифама (50,2 %), в других – глифосатсодержащие препараты (59,5 %). Кроме того, в отличие от других видов хозяйствования токсико-гигиенические свойства химического фактора, связанные с применением пестицидов, определяемые ассортиментом по назначению, химическому строению, опасности, нагрузками и т.д., ежегодно меняются.
В подавляющем большинстве районов определилась корреляционная зависимость первичной заболеваемости детей БОП от площади обработки пестицидами (r = 0,52÷0,85; p < 0,01) и в единичных районах – с объемом пестицидов или ПТН (r = 0,53÷0,74; p < 0,03). Меньшее число связей с общим объемом и территориальной нагрузкой пестицидов, на наш взгляд, отражает современные тенденции: частая смена перечня препаратов, появление новых с низкими нормами внесения, использование смесей, уменьшающих их расход. Немаловажное значение имеет и малочисленность детей в отдельных районах. В этой ситуации сравнение выборок, установление зависимостей за длительный отрезок времени является достаточно сложным.
В нескольких районах выявили связь между площадью обработки пестицидами и первичной заболеваемостью БОП взрослого населения. Например, в районе, в котором за 15 лет доля пашни, обрабатываемой пестицидами, увеличилась до 94 %; ресурсосберегающие технологии стали применять на 60 % пашни; валовый расход и ПТН выросли в 2,5 и 3 раза; гербициды до 86,2 % от всех пестицидов и большую их часть (до 59,8–83,9 %) составляют глифосатсодержащие препараты. Подъем заболеваемости БОП среди детей (в 4,0 раза) и взрослых (в 3,3 раза) данного района определились наиболее высокими в республике. Высокий риск для жителей района, на наш взгляд, формируется за счет одновременного существенного изменения нескольких агротехнологических и агрохимических показателей в совокупности приведших к ущербу здоровья населения в виде роста заболеваемости, в том числе БОП. Во внимание следует принимать и то, что пестициды использовали на территории с высокой плотностью населения: если по республике она составляла 55 чел./км2; то в изученном районе – 80 чел./км2. Нулевая и минимальная обработка почвы способствуют накоплению до 70 % внесенных пестицидов в верхнем слое почвы, повышая вероятность вторичного загрязнения атмосферного воздуха, водоемов, растений и т.д. Отсутствие прямых доказательств, основанных на обнаружении применяемых пестицидов в объектах окружающей среды и биосредах организма жителей, связано с несоответствием перечня регулярно контролируемых препаратов реально применяемым в сельском хозяйстве и ограниченностью количества лабораторных исследований, что не позволяет оценить риски.
В последние годы в РФ вклад БОП в общую смертность выросла до 4,6 %; в РТ – 4,3 %; в муниципальных образованиях с высокой заболеваемостью БОП до 4,7 %. За 15 лет смертность от БОП в республике увеличилась с 36,6 случаев до 52,7 случаев на 100 тыс. населения с большими значениями среди мужчин как в городской, так и сельской местности. Если в целом по республике темп прироста смертности составлял 44,0 %, то в отдельных районах, прежде всего, с высокой заболеваемостью данного класса болезней достиг 119–134,0 %. В муниципальных образованиях с низкой заболеваемостью произошло снижение смертности от БОП.
Заключение
Частота новых случаев и распространенности болезней органов пищеварения у детей корреляционно зависит от применения в сельском хозяйстве пестицидов и большее число положительных высокой степени связей между показателями выявили на республиканском уровне при анализе за длительный период наблюдения, большой численности выборки и лучшей организации сбора и хранения данных. Корреляционные зависимости в муниципальных образованиях характеризовались большим разнообразием. Дальнейшего изучения требует сохранение зависимости первичной заболеваемости и распространенности болезней органов пищеварения среди детей от площади обработки, валового расхода, территориальной нагрузки пестицидов в целом и гербицидов в течение нескольких лет после их применения. Связи пестицидных показателей с заболеваемостью желудочно-кишечного тракта взрослого населения определяли реже, они были меньшей степени и отсутствовали в последующие годы. Для объективизации оценки опасности для населения современных тенденций в пестицидной ситуации, смене технологий обработки почвы и других сопутствующих факторов необходима корректировка организационно-методических основ надзора и лабораторного контроля.
Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной в рамках государственной поддержки Казанского (Приволжского) федерального университета в целях повышения его конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров.