Оценка риска развития заболеваний органов дыхания и коморбидной патологии у детей в условиях загрязнения атмосферного воздуха химическими веществами техногенного происхождения (когортное исследование)

В течение нескольких десятилетий болезни органов дыхания стабильно занимают ведущее место в структуре общей заболеваемости детей в возрасте до 14 лет. В разные возрастные периоды на долю этой патологии приходится 45,8 – 59,4 % [1–3]. В 2017 г. в Российской Федерации распространенность впервые выявленной респираторной патологии составила 117 449,94 случая на 100 тысяч детского населения. При этом в 51 субъекте Федерации, в том числе и в Пермском крае, уровень патологии превышал общероссийские показатели¹.

Проведенные эпидемиологические исследования показывают, что на состояние здоровья населения оказывают негативное влияние техногенные факторы среды обитания, а согласно данным ВОЗ, каждое третье заболевание в детском возрасте обусловлено вредным воздействием факторов внешней среды [4–7]. Увеличение количества автотранспорта и деятельность предприятий приводят к интенсивному загрязнению атмосферного воздуха крупных промышленных центров смесью химических веществ, содержащей взвешенные

вещества, металлы, ароматические углеводороды, формальдегид и другие соединения [8, 9]. Несмотря на то что в последние годы отмечается улучшение показателей качества атмосферного воздуха, в 2017 г. на территории 15 субъектов Российской Федерации выявлялись высокие уровни загрязнения воздушной среды, преимущественно тяжелыми металлами, фенолом, взвешенными веществами2.

Согласно многочисленным исследованиям, неблагоприятная экологическая обстановка формирует риск развития нарушений состояния здоровья детского населения, в первую очередь со стороны органов дыхания [4–7, 11–16]. На территориях промышленных городов отмечается более высокий уровень заболеваемости респираторной патологией (до 2,0 – 4,6 раза), особенно аллергической природы, вторичных иммунодефицитных состояний (до 1,5 раза) [4, 6, 7, 14–17]. Известно, что в условиях негативного воздействия техногенных химических факторов болезни органов дыхания имеют рецидивирующее течение и зачастую сочетаются с несколькими синдромами и заболеваниями [13–16]. Наличие сопутствующей патологии значительно изменяет клиническую картину основного патологического процесса, определяет развитие характера и тяжести осложнений, что весьма затрудняет лечебно-диагностический процесс и ухудшает качество жизни больного [4, 16–18].

Таким образом, в настоящее время оценка риска развития коморбидной патологии у детей с хроническими заболеваниями органов дыхания в условиях аэрогенного воздействия химических веществ техногенного происхождения является одной из актуальных задач профилактической медицины.

Цель исследования – по результатам когортного исследования оценить структуру и динамику развития заболеваний органов дыхания и коморбид-ной патологии у детей, проживающих на территориях с загрязнением атмосферного воздуха различными химическими веществами техногенного происхождения.

Материалы и методы. Проведено двунаправленное когортное исследование детей, проживающих в различных условиях комбинированного аэрогенного воздействия химических факторов среды обитания, по изучению особенностей развития у них заболеваний органов дыхания и коморбидной патологии. В исследование методом случайной выборки были включены дети, проходившие стационарное лечение и динамическое диспансерное наблюдение в течение 2000–2017 гг. в Федеральном научном центре меди- ко-профилактических технологий управления рисками здоровью населения. Было сформировано три когорты пациентов.

Группу наблюдения А составили 47 детей (55,3 % мальчиков и 44,7 % девочек, средний возраст во время обследования 5,33 ± 0,35 г.), родившихся и постоянно проживающих в промышленном городе Пермского края. Согласно данным социально-гигиенического мониторинга, проведенного Центром гигиены и эпидемиологии в Пермском крае, в 2000–2016 гг. на территории проживания детей группы наблюдения А максимальные разовые концентрации взвешенных частиц в воздухе составляли 1,6–2,8 ПДК, фенола – 1,5–3,5 ПДК; формальдегида – до 2,2 ПДК; бензола – до 14,7 ПДК. Среднегодовые концентрации фенола находились на уровне 1,3–2,3 ПДК сс , взвешенных частиц – 1,1–1,3 ПДК сс , содержание формальдегида – 1,4–3,0 ПДК сс (в 2011–2013 гг.).

Группа наблюдения В включала 45 детей (51,1 % мальчиков и 48,9 % девочек, средний возраст 5,66 ± 0,29 г.), постоянно проживающих в городе Пермского края с функционирующим предприятием черной металлургии. Согласно гигиенической оценке качества атмосферного воздуха по результатам исследований, проведенных специалистами Центра гигиены и эпидемиологии в Пермском крае в рамках социально-гигиенического мониторинга и сотрудниками Федерального научного центра медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения в 2010–2013, 2015 гг., на территории проживания детей группы наблюдения В установлено превышение гигиенических нормативов в селитебной застройке города по содержанию соединений марганца (до 2,19 ПДК_сс) и ванадия (до 1,2 ПДК_сс), концентрация взвешенных веществ находилась на уровне до 0,6 ПДК сс .

В группу сравнения вошли 22 ребенка (54,5 % мальчиков и 45,5 % девочек, средний возраст 5,93 ± 0,30 г.), проживающих в условиях санитарногигиенического благополучия. Группы были сопоставимы по половозрастному и социальному критериям.

Период когортного наблюдения составил от 4 до 10 лет. Второе обследование было проведено в возрасте 7–10 лет у 37 детей группы наблюдения А (средний возраст 8,27 ± 0,32 г.), 38 детей группы наблюдения В (средний возраст 8,43 ± 0,42 г.) и 16 человек группы сравнения (средний возраст 8,67 ± 0,46 г.). В возрасте 11–14 лет третье обследование прошли 46 детей (группа наблюдения А – 16 человек, группа наблюдения В – 18, группа сравнения – 12).

Медико-биологические исследования осуществляли в соответствии с этическими принципами, изложенными в Хельсинкской декларации (1975) и Национальном стандарте РФ ГОСТ-Р 52379-20053. Обследование включало медико-социальное анкетирование, анализ амбулаторных карт развития (форма № 112/у), врачебный осмотр (педиатра, невролога, оториноларинголога, аллерголога-иммунолога, гастроэнтеролога), лабораторную диагностику (общеклинический, биохимический, иммунологический анализы крови), функциональные и инструментальные методы исследования (спирография, электрокардиография, кардиоинтервалография, ультразвуковое исследование органов брюшной полости). Исследования проводились по стандартным методикам.

Статистический анализ включал стандартные методы описательной статистики, расчет отношения шансов, относительного риска и 95%-ного доверительного интервала с оценкой достоверности различий по критерию χ² Пирсона и критерию Фишера. За уровень статистической значимости принимали вероятность, рассчитанную с помощью t- критерия Стьюдента, равную р ≤ 0,05 [20].

Результаты и их обсуждение. По результатам первого обследования в дошкольном возрасте установлено, что у детей в группах А и В преобладали аллергические заболевания верхних дыхательных путей (J30.0, J30.3, J31.0), которые встречались в 1,3 раза чаще, чем в группе сравнения (р = 0,05) (табл. 1). Выявлено, что бронхиальная астма (J45.0) и рецидивирующий бронхит (J39.8, J44.8) регистрировались в 1,7 раза чаще в группе наблюдения А, а хронические лимфопролиферативные заболевания носоглотки (J35.0, J35.1, J35.2, J35.3) – в 2,1 раза чаще в группе наблюдения В, чем в группе сравнения (р = 0,05–0,007).

Установлено, что в условиях загрязнения атмосферного воздуха бензолом, фенолом, формальдегидом и взвешенными веществами вероятность развития аллергического ринита у детей дошкольного возраста была выше в 14,6 раза ( ОR = 14,64; DI = 4,24–50,62), а в условиях негативного аэрогенного воздействия металлов вероятность формирования гипертрофии нёбных миндалин и аденоидов – в 4,3 раза ( ОR = 4,29; DI = 1,44–12,75), чем на территории санитарно-гигиенического благополучия.

Вторичная иммунная недостаточность (D83.9) диагностирована у 70,2 % детей в возрасте 4–6 лет в группе наблюдения А, что было в 1,3 раза чаще, чем в группе наблюдения В, и в 1,4 раза – чем в группе сравнения ( р = 0,06–0,04) (см. табл. 1). Вегетативные дисфункции (G90.8) регистрировались в 1,4 раза чаще у детей группы наблюдения В, чем в группе сравнения ( р = 0,05). Функциональная патология пищеварительного тракта (K30, K83.8, K86.8) у детей дошкольного возраста в группах наблюдения А и В встречалась с одинаковой частотой и в 1,4–1,3 раза чаще, чем в группе сравнения ( р = 0,04–0,014). В целом вероятность развития функциональных нарушений желудочно-кишечного тракта в условиях аэрогенного загрязнения техногенными химическими веществами у детей в возрасте 4–6 лет была в 3,3–4,6 раза выше (в группе наблюдения А – ОR = 4,57; DI = 1,28–16,32 и в группе наблюдения В – ОR = 3,27; DI = 1,00–10,66).

В ходе исследования установлено, что в возрасте 4–6 лет у 2/3 детей с заболеваниями органов дыхания в группе А диагностировалась вторичная

Таблица 1

Заболеваемость у детей в возрасте 4–6 лет (первое обследование), %

Нозология	Группа наблюдения		Группа сравнения	Достоверность различий
	А	В		р 1	р 2	р 3
Хронический тонзиллит, гипертрофия миндалин, аденоидов (J35.0, J35.1, J35.2, J35.3)	42,6	65,8	31,8	0,39	0,007	0,026
Аллергический ринит, поллиноз (J30.0, J30.1, J30.3)	87,2	86,8	68,2	0,05	0,05	0,96
Рецидивирующий бронхит, трахеит (J39.8, J44.8)	6,4	7,9	0	0,31	0,30	0,78
Бронхиальная астма (J45.0)	57,4	47,4	36,4	0,06	0,78	0,34
Общий вариабельный иммунодефицит вторичный (D83.9)	70,2	52,6	50,0	0,06	0,80	0,04
Расстройства вегетативной нервной системы (G90.8)	61,7	71,1	54,5	0,57	0,05	0,34
Функциональная диспепсия, дискинезия желчевыводящих путей, реактивный панкреатит (K30, K83.8, K86.8)	88,9	85,1	63,6	0,014	0,04	0,59
Хронический гастрит, хронический гастродуоденит (K29.5, К29.9)	4,3	11,1	9,1	0,29	0,32	0,15

П р и м е ч а н и е : р ₁ – достоверность различий между группой наблюдения А и группой сравнения; р ₂ – достоверность различий между группой наблюдения В и группой сравнения; р ₃ – достоверность различий между группой наблюдения А и группой наблюдения В.

иммунная недостаточность, что было в 1,5 раза выше, чем в группе сравнения ( р = 0,04). В условиях загрязнения атмосферного воздуха металлами у 71,1 % детей болезни органов дыхания сочетались с вегетативной дистонией. В группе сравнения таких детей было в 1,4 раза меньше ( р = 0,05). Относительный риск развития патологии нервной системы у детей с хроническими респираторными заболеваниями в группе наблюдения В составил 1,86 ( RR = 1,86; 95%-ный DI : 1,16–2,99).

При втором контрольном обследовании у детей в условиях аэрогенного воздействия химических веществ техногенного происхождения отмечалось увеличение количества респираторной патологии (табл. 2). На территориях наблюдения сохранялась высокая распространенность аллергического ринита, которая в 1,4–1,5 раза была выше таковой группе сравнения ( р = 0,043–0,01). Установлено, что вероятность развития аллергического ринита была в 6,8 раза выше у детей группы наблюдения А ( ОR = 6,80; DI = 1,44–32,20) и в 3,9 раза выше у детей группы наблюдения В ( ОR = 3,96; DI = 0,99–15,77). Заболевания лимфоидной ткани носоглотки диагностировались у 2/3 младших школьников, проживающих в условиях негативного аэрогенного воздействия металлов, превышая статистически значимо в 2,1 раза показатель группы сравнения ( р = 0,019) и в 1,4 раза – уровень группы наблюдения А. Установлено, что вероятность развития хронических лимфопролиферативных заболеваний носоглотки у детей младшего школьного возраста группы наблюдения В была в 4,2 раза выше ( ОR = 4,23; DI = 1,21–14,79).

Отмечено, что распространенность хронической аллергической патологии нижних отделов дыхательных путей (J45.0, J39.8, J44.8) на территории с загрязнением атмосферного воздуха бензолом, фенолом, формальдегидом и взвешенными веществами была в 2,25 раза выше таковой группы сравнения

( р = 0,012) и в 1,3 раза – группы наблюдения В ( р = 0,08) (см. табл. 2). Установлено, что у детей младшего школьного возраста в группе наблюдения А вероятность формирования бронхиальной астмы и рецидивирующего бронхита была в 4,6 раза выше ( ОR = 4,58; DI = 1,30–16,18), чем на территории санитарно-гигиенического благополучия. Кроме того, в условиях загрязнения атмосферного воздуха бензолом, фенолом, формальдегидом и взвешенными веществами частота встречаемости вторичной иммунной недостаточности была в 1,4–1,5 раза выше, чем в группе наблюдения В и группе сравнения ( р = 0,07–0,04). Выявлено, что на территориях негативного влияния техногенных химических факторов функциональная патология желудочно-кишечного тракта встречалась у 92,1–94,6 % детей в возрасте 7– 10 лет, значимо превышая в 1,3–1,4 раза показатель группы сравнения ( р = 0,04–0,02). Вероятность развития функциональных нарушений пищеварительного тракта в условиях негативного воздействия химических веществ техногенного происхождения у младших школьников была в 5,3–7,9 раза выше (в группе наблюдения А – ОR = 7,95; DI = 1,35–46,90 и в группе наблюдения В – ОR = 5,30; DI = 1,09–25,84), чем на территории санитарно-гигиенического благополучия.

При обследовании детей, достигших старшего школьного возраста, установлено, что распространенность аллергического ринита в условиях негативного аэрогенного воздействия техногенных химических веществ оставалась высокой (93,8–83,3 %), превышая в 1,2 раза уровень группы сравнения (66,7 %, р = 0,06–0,20) (табл. 3). У 2/3 детей в возрасте 11–14 лет, проживающих на территории аэрогенного воздействия металлов, регистрировались хронические заболевания лимфоидной ткани носоглотки, что было в 2,0–2,1 раза выше показателя группы наблюдения А и группы сравнения ( р = 0,06–0,03).

Таблица 2

Заболеваемость детей в возрасте 7–10 лет (второе обследование), %

Нозология	Группа наблюдения		Группа сравнения	Достоверность различий
	А	В		р 1	р 2	р 3
Хронический тонзиллит, гипертрофия миндалин, аденоидов (J35.0, J35.1, J35.2, J35.3)	48,6	65,8	31,2	0,24	0,019	0,06
Аллергический ринит, поллиноз (J30.0, J30.1, J30.3)	91,9	86,8	62,5	0,01	0,043	0,23
Рецидивирующий бронхит, трахеит (J39.8, J44.8)	10,8	7,9	0	0,23	0,34	0,28
Бронхиальная астма (J45.0)	59,5	47,4	31,2	0,04	0,27	0,29
Общий вариабельный иммунодефицит вторичный (D83.9)	72,9	52,6	50,0	0,07	0,86	0,04
Расстройства вегетативной нервной системы (G90.8)	67,6	71,1	56,2	0,43	0,29	0,74
Функциональная диспепсия, дискинезия желчевыводящих путей, реактивный панкреатит (K30, K83.8, K86.8)	94,6	92,1	68,7	0,02	0,04	0,33
Хронический гастрит, хронический гастродуоденит (K29.5, К29.9)	24,3	31,6	18,7	0,26	0,18	0,48

П р и м е ч а н и е : р ₁ – достоверность различий между группой наблюдения А и группой сравнения; р ₂ – достоверность различий между группой наблюдения В и группой сравнения; р ₃ – достоверность различий между группой наблюдения А и группой наблюдения В.

Таблица 3

Заболеваемость детей в возрасте 11–14 лет (третье обследование), %

Нозология	Группа наблюдения		Группа сравнения	Достоверность различий
	А	В		р 1	р 2	р 3
Хронический тонзиллит, гипертрофия миндалин, аденоидов (J35.0, J35.1, J35.2, J35.3)	31,3	66,7	33,3	0,31	0,06	0,03
Аллергический ринит, поллиноз (J30.0, J30.1, J30.3)	93,8	83,3	66,7	0,06	0,20	0,28
Рецидивирующий бронхит, трахеит (J39.8, J44.8)	0	8,3	0	–	0,60	–
Бронхиальная астма (J45.0)	62,5	58,3	50,0	0,51	0,65	0,80
Общий вариабельный иммунодефицит вторичный (D83.9)	68,7	75,0	25,0	0,02	0,007	0,68
Расстройства вегетативной нервной системы (G90.8)	75,0	91,7	33,3	0,03	0,001	0,12
Функциональная диспепсия, дискинезия желчевыводящих путей, реактивный панкреатит (K30, K83.8, K86.8)	100,0	83,3	66,7	0,02	0,29	0,09
Хронический гастрит, хронический гастродуоденит (K29.5, К29.9)	62,5	27,8	25,0	0,05	0,86	0,04

П р и м е ч а н и е : р ₁ – достоверность различий между группой наблюдения А и группой сравнения; р ₂ – достоверность различий между группой наблюдения В и группой сравнения; р ₃ – достоверность различий между группой наблюдения А и группой наблюдения В.

Отмечено, что к 11–14 годам частота вторичного иммунодефицита среди детей группы наблюдения А практически осталась на том же уровне, а в группе наблюдения В увеличилась за трехлетний период в 1,4 раза. В группе сравнения произошло снижение этой патологии в 2,0 раза, достигнув статистически значимых различий с показателями групп наблюдении А и В ( р = 0,02–0,007). Установлено, что вероятность развития вторичной иммунной недостаточности у детей 11–14 лет в условиях загрязнения атмосферного воздуха химическими веществами техногенного происхождения была в 6,6–9,0 раза выше (группа наблюдения А – ОR = 6,60; DI = 1,23–35,44 и группа наблюдения В – ОR = 9,0; DI = 1,42–57,12), чем у детей группы сравнения.

К старшему школьному возрасту за 6-летний период наблюдения в 1,2–1,4 раза возросло количество детей с вегетативными нарушениями (см. табл. 3), превысив статистически значимо в 2,3–2,7 раза показатель группы сравнения (р = 0,03–0,001). Установлено, что в 11–14-летнем возрасте в условиях загрязнения атмосферного воздуха техногенными химическими веществами вероятность развития вегетативных дисфункций (G90.8) была в 6,0–22,0 раза выше, чем в группе сравнения (группа наблюдения А – ОR = 6,00; DI = 1,15–31,23 и группа наблюдения В – ОR = 22,0; DI = 2,05–236,05). Кроме того, у всех школьников, проживающих на территории с загрязнением атмосферного воздуха бензолом, фенолом, формальдегидом и взвешенными веществами, диагностировалась функциональная патология желудочно-кишечного тракта, а у 2/3 детей – хронические заболевания верхних отделов пищеварительной системы (K29.5, К29.9), что было в 1,2–2,5 раза значимо выше показателей группы сравнения и наблюдения В (р = 0,05–0,02). При этом за период наблюдения в группе наблюдения А произошел рост хронической патологии желу- дочно-кишечного тракта в 14,5 раза, а в сравниваемых группах лишь в 2,5–2,7 раза.

Отмечено, что в старшем школьном возрасте у детей с хроническими заболеваниями органов дыхания частота встречаемости вторичной иммунной недостаточности в группе наблюдения А была в 2,7 раза, в группе наблюдения В – в 3,0 раза выше, чем на территории санитарно-гигиенического благополучия ( р = 0,02–0,007). Относительный риск сочетания хронических респираторных заболеваний и вторичного иммунодефицита у детей, проживающих в условиях негативного аэрогенного воздействия металлов, составил 3,0 ( RR = 3,00; 95%-ный DI : 1,07–8,43). Количество детей, страдающих хронической респираторной патологией и расстройством вегетативной нервной системы, в условиях негативного аэрогенного воздействия техногенных химических веществ было больше в 2,2 раза в группе наблюдения А и в 2,7 раза в группе наблюдения В ( р = 0,03–0,001). Установлено, что у детей, проживающих на территории аэрогенного воздействия металлов, относительный риск сочетания хронических респираторных заболеваний и вегетососудистой дистонии был максимальным и составил 2,75 ( RR = 2,75; 95%-ный DI : 1,21–6,23).

Выводы:

Финансирование . Исследование не имело спонсорской поддержки.