СЕЗОННОСТЬ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ПОПУЛЯЦИЙ В УСЛОВИЯХ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО КЛИМАТА (06.07.2009)

Автор: Мельников Владимир Николаевич

4) сравнить сельские и городские популяции для выяснения роли образа жизни и характера трудовой деятельности в обусловливании или модификации годовых ритмов популяционных показателей и их изменчивости под влиянием средовых факторов;

5) оценить влияние метеорологических и гелиогеофизических факторов на годовые ритмы жизнедеятельности человека на разных стадиях жизненного цикла и в зависимости от пола и выявить периоды повышенной уязвимости к этим факторам;

6) изучить связь между сезонно колеблющимися условиями раннего развития и отсроченными событиями в контексте заболеваемости, смертности взрослых и продолжительности жизни;

7) изучить сопряжённость между солнечной активностью, геомагнитными возмущениями, наблюдавшимися накануне смерти в старческом возрасте, и возрастом в момент смерти от разных причин.

Работа имеет три методологические особенности. Во-первых, в ней рассматриваются сугубо популяционные характеристики, складывающиеся из единичных или редких событий, наступающих в жизни одного человека. Так, акты рождения, смерти, случаи возникновения заболеваний трансформируются на групповом уровне в показатели, отражающие рождаемость, смертность, заболеваемость, среднепопуляционный возраст какой-либо стадии онтогенеза. Во-вторых, делается акцент на изучении естественных экологических факторов – метеорологических и гелиогеофизических, оказывающих существенное влияние на годовые ритмы биологических показателей, в отличие от традиционного подхода к экологии человека, связанного с изучением загрязнений среды. В-третьих, в связи с популяционно-биологической направленностью работы в ней только феноменологически рассматриваются эффекты, прямые или опосредованные, метеорологических и гелиогеофизических факторов без углубления в механизмы их действия, которые описаны на организменном и суборганизменном уровнях в специальных изданиях (Трофимов А.В., 2001; Гелиогеофизические факторы …, 2005; Куликов В.Ю. и соавт., 2005 и мн. др.).

Связь эпидемиологических и биодемографических показателей с условиями раннего развития, в том числе сезонно изменяющимися, в работе анализируется с сугубо экологических позиций без какого-либо астрологического содержания. Информация о месте и месяце рождения человека используется как характеристика природной среды, которая складывалась в месте проживания в течение внутриутробного и раннего постнатального развития – в периоды повышенной чувствительности и уязвимости к действию неблагоприятных факторов.

Научная новизна. Обнаружен новый циклический механизм регуляции поло-возрастной структуры человеческих популяций – сопряжённое с 10-летними колебаниями солнечной активности поочерёдное пятилетнее увеличение смертности то мужчин, то женщин. Это обусловлено более высокой уязвимостью мужчин к негативному действию повышенной СА, с эпизодами которой связана их смерть в молодом возрасте. Данное явление наблюдается только в стационарном состоянии популяции и не проявляется в переходный период 1991–2001 гг., когда превалирующее влияние на смертность оказывали не природно-экологические, а социально-экономические условия.

Изучение возраста в момент смерти от хронических заболеваний показало новый для мировой науки результат: установлены специфические для разных причин периоды года, когда повышается вероятность ранней смерти. Для рака лёгкого это ранняя осень, инфаркта миокарда – март-апрель. При сравнении годовых ритмов количества и среднего возраста умерших от сердечно-сосудистых заболеваний и рака лёгкого впервые установлена обратная связь между этими популяционными показателями: повышение смертности в какой-либо период года происходит за счёт преждевременного ухода более молодых людей.

Выявлена связь годовых ритмов биодемографических характеристик с типом поселений: в сельской местности НсО выше амплитуда колебаний рождаемости и соотношения полов при родах, мёртворождаемости, младенческой и взрослой смертности, числа многоплодных родов, что указывает на большую зависимость аграрного населения от климато-географических факторов среды.

Впервые описана связь числа мёртворождений, множественных родов, смертей младенцев и взрослых, соотношения полов с метеорологическими и гелиогеофизическими факторами, действовавшими на протяжении внутриутробного развития. Обнаружена корреляция Ак-индекса, показателя возмущённости магнитного поля Земли, с этими витальными характеристиками, особенно выраженная на ранних стадиях онтогенеза: число случаев мёртворождений и младенческих смертей возрастало, если за 5–7 месяцев до события отмечалась повышенная индукция ГМП. Городские жители и плоды мужского пола более чувствительны к этому фактору.

Установлена неизвестная ранее зависимость фактической продолжительности жизни от места рождения. В Новосибирске средний возраст в момент смерти от неслучайных хронических причин людей-уроженцев Сибири существенно меньше, чем родившихся в западных областях России, при одинаковой причине смерти. Кроме этого нового доказательства концепции о долговременных отсроченных эффектах условий раннего развития получено ещё одно свидетельство в её пользу, основанное на связи месяца рождения со смертностью в преклонном возрасте. Мужчины, родившиеся в Сибири в августе-сентябре, умирали от рака лёгкого чаще и в более раннем возрасте, чем родившиеся весной.

Впервые показана негативная статистическая связь между среднепопуляционным возрастом в момент смерти от сердечно-сосудистых заболеваний и солнечной и геомагнитной активностью накануне смерти. Установлено пороговое значение напряжённости ГМП, по превышении которого начинают умирать более молодые люди.

Научно-практическая значимость работы. Описано годовое распределение частоты одиночных и многоплодных родов, мёртворождений, младенческих смертей, ранней смертности взрослых от разных причин, а также обнаружена связь этих событий с метеорологическими и гелиогеофизическими факторами, что позволяет приурочивать профилактические и лечебно-реабилитационные мероприятия ко времени года, когда ожидаются периоды повышенной уязвимости плодов, младенцев и взрослых к сезонно изменяющимся условиям среды.

Обнаружен наблюдающийся на фоне годового летнего минимума июльский подъём мёртворождаемости мужских плодов, сильнее выраженный в годы минимальной солнечной активности. Этот эмпирический факт даёт основания рекомендовать женщинам из группы риска мёртворождений при планировании беременности избегать зачатия в октябре-ноябре, особенно если внутриутробный период будет приходиться на 5-летнюю фазу сниженной солнечной активности. Начавшиеся же в это время беременности мужским плодом требуют особого внимания акушеров.

Установленная связь смертности от рака лёгкого с месяцем рождения позволяет выделить группу мужчин, предрасположенных к этому заболеванию, которым особенно противопоказано курение.

Обнаружено, что третий месяц жизни младенцев связан с высоким риском летальных исходов пневмоний. Зимние месяцы – период повышенной смертности взрослых женщин, когда их доля превышает процент мужчин среди умерших от всех причин при обратном соотношении в летнее время.

Выявленная связь возраста в момент смерти с гелиогеофизическими факторами даёт возможность прогнозировать летальные исходы распространенных хронических заболеваний в молодом возрасте и предотвращать преждевременные смерти.

Внедрение результатов. Полученные данные о связи заболеваемости и продолжительности жизни сибиряков с сезонно варьирующими факторами риска основных болезней и причин смерти используются в практической деятельности Российской национальной страховой компании РОССТРАХ для прогнозирования динамики страховых случаев, связанных с медицинскими причинами.

Результаты работы, проливающие свет на биологические и экологические механизмы регуляции численности человеческих популяций, освещались в курсе экологии, который автор преподавал в НГУ в 1997–2002 гг., и используются в курсе антропологии на психологическом факультете Сибирского независимого института (г. Новосибирск) и на кафедре психологии и психофизиологии Новосибирского государственного университета экономики и управления.

Положения, выносимые на защиту

1. Биодемографические характеристики сибирского населения имеют большую амплитуду годовых ритмов по сравнению с населением Западных стран и центральных областей России. Сильнее выражены различия между полами и типами поселений за счёт повышенной уязвимости к неблагоприятным воздействиям мужских организмов и сельского населения. Эти факты в совокупности свидетельствуют о сниженной устойчивости сибирского населения к действию комплекса причин, связанных с условиями проживания.

2. Существуют специфические для разных хронических заболеваний (причин смерти) периоды года, когда повышается вероятность ранней смерти взрослых людей. Так, для инфаркта миокарда это март–апрель, туберкулёза лёгких – март–август, рака лёгкого – июль–октябрь.

3. Условия раннего развития определяют предрасположенность к возникновению некоторых заболеваний и возраст в момент смерти от них. Для инфаркта миокарда и рака лёгкого обнаружена связь месяца рождения с числом умерших и фактической продолжительностью жизни. От первой причины чаще и в более молодом возрасте умирают мужчины, родившиеся в марте, от второй – в августе–октябре. Продолжительность жизни также зависит от места рождения: родившиеся в начале ХХ в. в Западной Сибири умирали в Новосибирске в более молодом возрасте, чем родившиеся в западных областях России, при одинаковой причине смерти.

4. Эпизоды возмущённого ГМП сопряжены с наступающими через некоторое время неблагоприятными событиями в жизни человека на разных стадиях витального цикла от внутриутробного периода до старости. В период раннего развития эта связь проявляется на популяционном уровне в уменьшении числа одиночных и многоплодных родов, увеличении мёртворождаемости и младенческой смертности и затрагивает преимущественно мужские организмы, если за 5–7 месяцев до события наблюдалась повышенная геомагнитная активность. Смертность взрослых от всех причин возрастает через 3-4 месяца после таких эпизодов. Повышение напряженности ГМП через 2-3 дня приводит к смерти от сердечно-сосудистых заболеваний более молодых людей, что уменьшает средний популяционный возраст в момент смерти от этих причин.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены в виде докладов и тезисов на 2-й Всесоюзной конференции по адаптации человека (Владивосток, 1977); немецко-советском симпозиуме по хронобиологии и хрономедицине (Галле, ГДР, 1978); 1-й Клинической конференции Института клинической и экспериментальной медицины СО АМН СССР (Новосибирск, 1985); 8-м, 11-м, 13-м и 14-м Международных конгрессах по приполярной медицине (Yukon, Канада, 1990; Harstad, Норвегия, 2000; Новосибирск, 2006; Yellowknife, Канада, 2009); Всесоюзной конференции “Социально-экономические проблемы развития народного хозяйства в условиях перехода к рыночной экономике” (Мурманск, 1991); Международной медицинской конференции “Проблемы охраны здоровья и социальные аспекты освоения газовых и нефтяных месторождений в Арктических регионах (Надым, 1993); 21-й годичной конференции Американской ассоциации биологов человека (Durham, Северная Каролина, США, 1996); Международном симпозиуме “Контроль и реабилитация окружающей среды” (Томск, 1998); 8-м и 9-м Национальных конгрессах по болезням органов дыхания (Москва, 1998, 1999); 11-м Международном симпозиуме "Эколого-физиологи-ческие проблемы адаптации" (Москва, 2003); 5-й Международной конференции "Здоровое сердце" (5th International Heart Health Conference, Милан, Италия, 2004); 25-й Международной конференции по популяционным исследованиям (XXV IUSSP International Population Conference, Tours, Франция, 2005); Всероссийской конференции "Медико-физиологические проблемы экологии человека" (Ульяновск, 2007); 2-м Международном экологическом форуме "Окружающая среда и здоровье человека" (Экофорум-2008, Санкт-Петербург); Межрегиональной научно-практической конференции "Здоровье детей коренных народов Севера" (Якутск, 2008).

По теме диссертации опубликовано 31 работа в т.ч. 8 публикаций в журналах, рекомендованных ВАК.

Объём и структура диссертации. Работа изложена на 390 страницах машинописного текста, содержит 51 таблицу и 38 рисунков и состоит из введения, обзора литературы, глав с описанием методов и обследованных популяций, результатов, заключения, выводов, рекомендаций и приложения. Цитированная литература – это 220 отечественных и 546 иностранных источников.

ПОПУЛЯЦИИ, ПОКАЗАТЕЛИ И МЕТОДЫ

Информационная база. Источником сведений о естественном движении населения раздельно в городских и сельских поселениях была официальная информация органов государственной статистики. Ежемесячные данные о числе одиночных и двуплодных родов, мёртворождённых, умерших всех возрастов и детей в возрасте до года от всех причин с дифференциацией по полу, числе бракосочетаний извлекались из формы А11. Дополнительно информация о количестве детей, умерших в возрасте до года от пневмоний и кишечных заболеваний с указанием месяца рождения и числа прожитых месяцев, копировалась из форм 4а и 4б.

Рассчитывались относительные уровни показателей на 1000 человек населения или родов. Вычислялось соотношение полов (м/ж) среди родившихся, мёртворождённых, умерших младенцев и взрослых. В связи с отсутствием первичных данных о поле близнецов соотношение полов для двоен не вычислялось. Для оценки общей демографической ситуации использовались итоги переписи населения 1989 г.

Возраст в момент смерти от распространённых хронических заболеваний в городах Новосибирске (Ленинский и Дзержинский районы, 1969–78) и Мирном (юго-западная Якутия, 1968–85) и связи с факторами, определяющими продолжительность жизни, изучались на основе данных из актовых записей о смерти в отделах ЗАГСов.

Компьютерная база трёх среднесуточных метеорологических (январь 1982 г. – декабрь 1992 г.) и четырёх гелиогеофизических (январь 1982 г. – апрель 1996 г.) параметров: температуры и влажности воздуха, атмосферного давления, чисел Вольфа (характеристика пятнообразующей активности на Солнце), интенсивности радиоизлучения Солнца с длиной волны 10,7 см (F10,7), Ак и Ар индексов (локального и планетного показателей геомагнитной активности) – составлена на расположенной около г. Новосибирска геофизической обсерватории "Ключи" Алтае-Саянского филиала Геофизической службы СО РАН. Поскольку скорость сезонного изменения температуры воздуха теснее связана с параметрами здоровья, чем абсолютное значение (Пегова Е.В. и соавт., 2006), в анализ включён и температурный градиент для каждого месяца на протяжении года как разность средних температур следующего и предыдущего месяцев.

Регионы и популяции. Наибольшее количество данных собрано в Новосибирской области как регионе, типичном для юга Западной Сибири по климатическим и социально-экономическим условиям, за период 1958–2001 гг. Показатели естественного движения населения, отдельно в городских и сельских поселениях, зафиксированы также для Кемеровской (1988), Томской (1998) Иркутской (1990), Читинской (1980–90), Амурской (1990) областей, республик Бурятия (1989, 1992) и Саха-Якутия (1980–85). Смертность младенцев в НсО от заболеваний ЖКТ и пневмоний учтена в 1940 г. и 1958–79 гг., соответственно.

Методы статистической обработки и выявления сезонности. Данные, выраженные числом накопленных случаев в месяц (рождаемость, заболеваемость, смертность), подготавливались к вычислениям по алгоритму Т. Roenneberg’а и J. Aschoff'а (1990) путём приведения месяцев к одинаковой длительности и представлялись в процентах от принятого за 100 % среднемесячного уровня за год.

Сравнение двух средних величин нормально распределённых выборочных переменных с равными дисперсиями производилось с помощью t-критерия Стьюдента, в случаях, не удовлетворяющих этим условиям, – рангового критерия Манна-Уитни.

Выявление сезонности с учётом особенностей анализируемых данных осуществлялось посредством методов Косинор-анализа, J. Edwards’а (1961), S. Walter’а и J. Elwood' а (1975), R. Jones’а и соавт. (1978), непараметрического теста D. Hewitt’а и соавт. (1971) или модификации, разработанной на его основе Р. Rogerson'ом (1996). Наличие совпадающих гармоник у двух ритмов выявлялось кросс-спектральным анализом. Гипотезы о различии распределений проверялись с помощью методов Колмогорова-Смирнова и Хи-квадрат.

Для поиска связей между категориальными переменными (пол, национальность, код диагноза и т.п.), с одной стороны, и шкальными количественными характеристиками, с другой, использовался одно- и двухфакторный дисперсионный анализ ANOVA, если количественная переменная соответствовала распределению Гаусса-Лапласа. В иных случаях применялся нетребовательный к виду распределений тест Краскела-Уоллиса. Если дисперсионный анализ подтверждал гипотезу о значимом влиянии фактора, дальнейшее парное сравнение средних выполняли с помощью теста Шеффе из группы post hoc методов.

Многолетние (секулярные) тренды популяционных биологических характеристик выявлялись с помощью линейного регрессионного анализа, который в НсО проводился как на всём изученном 44-летнем интервале, так и на протяжении отдельных субпериодов, если визуально на графике наблюдались точки перегиба.

Связь между количественными переменными оценивалась путём вычисления коэффициентов корреляции Пирсона или Спирмана. Статистический контроль влияния третьей переменной на два взаимосвязанных показателя производился вычислением частных корреляций. Для выявления связей с факторами среды витальные характеристики предварительно корректировались путём устранения многолетнего линейного тренда, если он имел место, прибавлением или вычитанием такой величины, которая пропорциональна коэффициенту регрессии и обратна по знаку. Нивелирование трендов, искажающих корреляции, приводило монотонно снижающиеся или возрастающие графики к горизонтальным линиям и сохраняло месячные колебания. Такая трансформация осуществлялась только в расчётных целях для вычисления коэффициентов корреляции, во всех иллюстрациях и таблицах приведены данные без коррекции трендов.

Для того чтобы выявить отсроченные эффекты внешних воздействий на популяционные характеристики, проводился многошаговый кросс-корреляционный анализ, при котором корреляции вычислялись между витальным показателем в данный месяц и значением фактора в предшествовавший период времени с возрастающим временным сдвигом (лагом, L) от 0 до 10 месяцев или от 0 до 3 дней.


загрузка...