Оценка воздействия ультрафиолетовой радиации на заболеваемость населения армении раком кожи

Введение

Армения является горной страной, 98% территории которой расположены в интервале высот (800 - 3500)м над уровнем моря (н.у.м.), из которых 40% расположены выше 2000м н.у.м. Высока также средняя продолжительность солнечного сияния-Более 2700 часов в год. Поэтому значительная часть населения Армении - в осоБенности, сельское население страны - проживает в условиях высокого естественного фона ультрафиолетовой радиации (УФР). ПроБлема защиты здоровья населения из повышенных доз УФР - одна из основных экологических проБлем как для Армении, так и для всего региона Южного Кавказа. Предварительное исследование этой проБлемы было проведено в [1]. Для ее дальнейшего исследования использованы официальные данные по численности населения, предоставленные Министерством информации и статистики Армении, данные по количеству первичных оБращений в медицинские учреждения страны по поводу рака кожи за 1990-2002г.г., предоставленные Противоопухолевым диспансером Армении, а также климатические характеристики оБлачности [2], оценки прозрачности оБлачного покрова неБа для УФР [3], модель переноса УФР в атмосфере [4] и методология оценки режима УФР [5].

Созданная статистическая модель связывает режим оБлучения УФР с заБолеваемостью населения немеланомным раком кожи как по Армении в целом, так и в отдельности по следующим оБластям: город Ереван (средняя высота около 1100м н.у.м., городское население), Араратская долина (около 900м н.у.м, сельское население), Бассейн озера Севан (около 1950м н.у.м., сельское население) - и по всем остальным (в совокупности) оБластям страны. ВыБор оБластей основан на существенно различном режиме оБлучения УФР, оБусловленном различием оБраза жизни городского и сельского населения.

Материал и методы

Численная оценка режима УФР проведена следующим методом:

1. Используя модель переноса излучения и результаты измерения средних ежемесячных уровней оБщего содержания озона X_ij (i=1989÷2002; j.=1-12), вычислены среднемесячные величины индекса УФР (UVI_0ij) в течение 1989÷2002гг. при условиях ясного неба и средней мутности атмосферы B=0.1 для высоты H_o=1км н.у.м., среднемесячных величин альбедо A_1÷12=(0.8; 0.8; 0.5; 0.2; 0.2; 0.2; 0.2; 0.2; 0.2; 0.2; 0.5;0.8) и для среднемесячных значений высоты солнца в полдень h_1÷12 =(31^o; 39o; 48^o; 59^o; 67^o; 71^o; 70^o; 63^o; 52^o;40^o; 31^o; 26^o).
2. Используя [2], [3] для Армении в целом и для каждой из вышеупомянутых областей,oпределены средние баллы облачности в полдень по формуле F_j = f _0÷2j*1+ f 3_÷7j*5 +f _8÷10j* 9(j=1÷12), где f_0÷2j,f_3÷7j, f_8÷10j - повторяемость облачности в (0÷2), (3÷7),(8ч10) баллов в полдень в течение j-того месяца, а 1, 5, 9 - средние значения облачности в заданных интервалах,вычислены среднемесячные значения прозрачности атмосферы для УФР по формуле CMFj=1-0.056*Fj (j=1÷12), где CMF (Cloud Modification Factor) -коэффициент, учитывающий влияние облачности [5];при этом 0.44‹CMF‹ (рис. 1).
   
   
   
   Рис. 1. Сезонный ход прозрачности атмосферы для УФР
   
    
3. Вычислены коэффициенты K(H), связывающие интенсивность УФР на высотах H и H₀ (в км), согласно [5] по формуле K(H)=1+0.08 *(H - H₀).
4. Вычислены по методологии [5] среднемесячные значения индексов УФР (UVI) для средних условий облачности в полдень в каждом из регионов по формуле
   UV_ij =UV_ij0 * CMF_j * K(H) (j =1989ч2002; j=1ч12).
5. Индексы UVIij пересчитаны на UVI’_ij по формуле
   UVI’_ij=0.5 *(UVI_ij -UVI *+| UVI_ij-UVI *|)(i=1989÷2002; j=1÷12) 
6. Принимая во внимание то оБстоятельство, что ввиду нелинейной зависимости прозрачности атмосферы для УФР от высоты Солнца Биологическая эффективность УФР становится существенной только при высотах Солнца И>30^o, вычислены среднемесячные величины Т_j. (в часах; j .=1÷12) ежедневных периодов времени, в течение которых высота Солнца превышает 30^о: Т_1÷12 =(0.5; 4; 6; 8; 9; 9.5; 9; 8; 7; 5; 1; 0). 
7. Годовые дозы УФР пропорциональны суммам d_i, вычисляемым по формуле
   d_i=UVI’_ij * T₁+...+UVI’_i12 * T₁₂ (i=1989ч2002).Размерность d–“Биологически Эффективная Сумма”: [d]=BES.
8. Для каждой области и для каждого года за период 1992ч2002 вычислены средние за предыдущий 4-летний период значения заболеваемости M_1992÷2002 и доз D_1992÷2002. Величины M_1992÷2002 вычислены в единицах “количество пациентов на миллион”([М]=Pt.p.m) по формуле
   M_i=(n_i+n_i-1+n_i-2+n_i-3) / ( N _i+N_i-1+N_i-2+N_i-3) (i=1992÷2002),где N_i-численность населения, n_i-количество первичных обращений к медицинским учреждениям по поводу немеланомного рака кожи в течение n_i-того года. Величины D_1992÷2002 вычислены по формуле
   D_i=(d_i+ d_i-1+ d_i-2+ d_i-3)/4 (i =1992÷2002).
9. Получено -Для Еревана M_1992÷2002 = (80.5; 71.9; 69.4; 79.1; 84, 79.3; 69.6;66.4; 77.7; 78.5; 80.9; 72.3) Pt.p.m.,D1_992÷2002 = (258; 242; 217; 219; 222; 196; 164; 121;98; 120; 153; 188) BES,Для Араратской долины M_1992÷2002 = (72.4; 62.9; 59.2; 59.6; 65.3; 63.1; 62.6; 70.2; 76.2; 79.1; 67.9; 69.4) Pt.p.m.,D_1992÷2002 = (267; 251; 225; 228; 231; 204; 171; 128;105; 127; 161; 196) BES,Для бассейна озера Севан M_1992÷2002 = (41; 35.6; 30.7; 30.1; 29.7; 36.9; 40.2;43.6; 47; 46.8; 47.9; 46.5) Pt.p.m.,D_1992÷2002 = (221; 207; 185; 187; 189; 166; 138; 100;80; 99; 129; 159) BES.
10. Для оценки связи режима УФР с биологической эффективностью влияния УФР на заболеваемость раком кожи, составлена весовая функции W=(A+M)/(B-D), где A=800 Pt.p.m., B=800 BES; [W]=Pt.p.m./BES. Регрессии серий из 11 численных значений W_1992÷2002 на соответствующие серии D_1992÷2002 в каждом из регионов обладают высокими показателями корреляции:0.985 ‹ r ‹ 0.995.

Критерии связи: г² *10>9, - и критерии линейности: 11* (1-г²) ‹ 9, - для каждой из оБластей выполняются, поэтому уравнения регрессии '(Э) для каждой оБласти линейны: W=p+q *Э.

Результаты. С использованием метода наи-меньших квадратов получено: для Еревана р=1.017, q=0.0017, для Араратской долины р=1.017, q=0.0016, для Бассейна озера Севан р=0.017, q=0.0014; здесь размерность [р]=Р1.р.ш./ВЕ8, размерность [q]=Р1.р.ш./ВЕS². Численная оценка заБолеваемости определяется по формуле M=M(D)=(p+q *Э) *(В-Э)-

А.Отсюда следует:

• M₀=M(0)=B * p-А - оценка уровня заболеваемости немеланомным раком кожи, не связанной с облучением УФР; [M₀]=Pt.p.m.;
• M’_D=(B* q - p)–2 *q * D - оценка чувствительности к УФР; [M’_D] =Pt.p.m./BES;
• M’’_DD=-2*q-оценка способности к адаптации в отношении увеличения среднегодовых доз УФР;[М’’DD] =Pt.p.m./ BES².

В графическом виде полученные результаты отображены на рисунке 2.

Рис. 2. ЗаБолеваемость немеланомным раком кожи в Ере¬ване, Араратской долине и Бассейне озера Севан

Заключение. Из рисунка 2 следует, что сельское население в Бассейне озера Севан, где фон УФР выше, чем в Ереване и в Араратской долине, оБладает как меньшей уязвимостью, так и меньшей способностью к адаптации к увеличению УФР.

сельское население Араратской долины, про-живающее в том же режиме оБлучения УФР, что и население Еревана, вследствие оБраза жизни, связанного с сельским трудом, оБладает меньшей способностью к адаптации и меньшей уязвимостью к УФР, чем городское население.

Построенная модель дает также возможность прогнозирования количества первичных оБращений по поводу немеланомного рака кожи по результатам оценки режима УФР в течение предшествующих 4 лет и статистическим данным по численности населения в упомянутых оБластях и использоваться для экологических оценок и для планирования оБъемов медицинских мероприятий в оБласти здравоохранения

Список литературы

1. Матевосян П.А., Мнацаканян М.Г., Базикян Г.К., Мел- конян Д.О., Погосян П.Б. Исследование связи между ультрафиолетовым излучением Солнца и заболевае¬мостью раком кожи в Армении. Медицинская Наука в Армении, 1999, 34, N1, с.23-29.
2. Многолетние данные. Климат СССР. Научно-прикладной справочник, Части 1-7, выпуск 16. Армян¬ская ССР. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1989.
3. Ультрафиолетовое Излучение. Гигиенические крите¬рии состояния окружающей среды. 160. Всемирная Организация Здравоохранения, 1994.
4. Белинский В.А., Гараджа М.П., Меженная Л.М., Не- зваль Е.И. Ультрафиолетовая радиация Солнца и неба. П/р/ Белинского. Изд-во МГУ. 1968.
5. 5.UV-Index for the Public, COST-713 Action “UVB Forecasting”, Brussels, European Communities, 2000. 

Вопросы, ответы, комментарии