Вклад высокоширотных гелиогеофизических агентов в картину заболеваемости населения Мурманской области

резерва [1-9] и способствует росту заболеваемости. Высокоширотный вклад в заболеваемость населения обусловлен, прежде всего, высокой степенью изменчивости физической среды, связанной со строением магнитосферы Земли в области овала полярных сияний. При взаимодействии магнитосферы Земли с потоком заряженных частиц, испускаемых Солнцем, именно в высоких широтах колебания переменного магнитного поля (ГМП) и интенсивности космических лучей (КЛ) у поверхности Земли проявляются в экстремальной форме. Эти колебания отражаются в динамике функционального состояния организма человека [10-13] и детерминируют его чувствительность к патогенам различной природы.

Определенный вклад в структуру заболеваемости Мурманского региона могут вносить и ионизирующие источники излучения природного происхождения, на долю которых приходится 82% в формировании годовой коллективной дозы 00/. В частности, наибольший вклад в суммарную активность атмосферных осадков и аэрозолей северных широт вносит радионуклид космогенного происхождения – Ве-7 [14], концентрация которого связана с вспышечной солнечной активностью (СА) и с погодно-климатическими условиями. Распределение радиоактивности в атмосферных аэрозолях и осадках, обусловленное содержанием Ве-7, подвержено временным и сезонным колебаниям, связано с вариациями КЛ, СА и другими факторами. В период усиления СА концентрация Ве-7 в атмосферных осадках и аэрозолях может увеличиваться более, чем на порядок [14]. Колебания ГМП, интенсивности КЛ, генерация Ве-7 в верхней атмосфере контролируются СА, которая имеет циклический характер. В годы низкой СА возрастает интенсивность КЛ и снижается геомагнитная активность (ГМА). И, напротив, в годы высокой СА возрастает ГМА, снижается интенсивность КЛ, и в период протонных вспышек возрастает генерация Ве-7. А это значит, что долевой вклад отдельных высокоширотных физико-химических агентов в модуляцию функционального состояния организма человека варьирует вместе с циклами СА [15]. Следовательно возможные кооперативные эффекты [16, 17] воздействия природных агентов, ассоциированных с СА, и техногенных токсикантов на заболеваемость населения также должны варьировать во времени.

Цель сообщения состоит в том, чтобы показать вклад высокоширотных гелиогеофизиче-ских агентов в картину заболеваемости населения Мурманской области.

Материал и методы исследования. В работе были использованы материалы доклада Государственного комитета по охране окружающей среды Мурманской области «Состояние и охрана окружающей среды Мурманской области» 1999 г. ecology/comitet/report 99/, а также Атласа «Медико-демографические показатели и санитарно-эпидемиологическая обстановка в Мурманской области в 2010 году» Роспотребнадзора по Мурманской области (http://www. . Материал для оценки врожденных пороков развития и репродуктивного здоровья женщин получен в научноисследовательском отделе ФГУН «Северо-западного научного центра гигиены и общественного здоровья» Роспотребнадзора (г. Кировск, Мурманский регион). В качестве высокоширотных факторов среды, ассоциированных с СА, были использованы среднегодовые значения фоновой интенсивности нуклонной компоненты КЛ у поверхности Земли (станции нейтронного монитора Полярного геофизического института КНЦ РАН в Апатитах), скорректированной на атмосферное давление и отражающей среднегодовую интенсивность КЛ на широте проводимых исследований; суммарные значения (по годам) случаев наземного возрастания интенсивности нуклонной компоненты КЛ у поверхности Земли (Ground Level Enhancement) – GLE, обусловленных солнечными протонными событиями;

Результаты и обсуждение. В Мурманской области высокая смертность населения вызвана, прежде всего, преждевременной смертностью от болезней кровообращения, высокой мужской смертностью от несчастных случаев, травм и отравлений, а также высокой смертностью от новообразований. Основными в структуре младенческой смертности (56,3%) остаются причины, тесно связанные со здоровьем матери, которое обусловливает протекание перинатального периода и родов. Уровень общей заболеваемости детей в Мурманской области выше, чем в среднем по России в 1,3 раза. .

Для выявление вклада вариаций гелиогео-физических агентов в заболеваемость населения в Мурманском регионе мы изучили корреляции между частотой случаев отдельных нозологических форм в структуре заболеваемости у детей и взрослых и ГМА, СА, числом случаев GLE (таблица 1). Оказалось, что число значимых корреляций (p<0,05) между заболеваемостью у детей и гелиогеофизическими показателями в период с 1995 по 1999 гг. больше, чем у взрослого населения, что свидетельствует о большей чувствительности детского организма к вариациям ге-лиогеофизических агентов. Однако такие нозологические формы, как болезни эндокринной системы, болезни крови и кроветворных тканей, как у детей, так и у взрослых имеют высокие значения коэффициентов корреляции с СА и GLE. Причем если у детей коэффициенты корреляции значимы при уровне p≤0,05, то у взрослых этого уровня они не достигают. В таблице 1 можно видеть, что общая заболеваемость, число случаев новообразований, болезни мочеполовой и костно-мышечной систем, как у детей, так и у взрослых имеют тенденцию возрастать при возрастании СА, сопряженной с событиями GLE. Эффекты GLE могли бы также возрастать за счет вклада Ве-7, генерация которого увеличивается в период в солнечных протонных событий [14]. Косвенным свидетельством тому являются данные оперативного мониторинга радиационного загрязнения атмосферы, в соответствии с которыми в Мурманском регионе в период 1995-1999 гг. в отдельные дни наблюдались случаи высокого загрязнения атмосферы β-активными продуктами природного происхождения, превышающими фоновые концентрации в 5 и более раз. Так, в 1997 г. зарегистрировано 6 случаев, в 1998 г. – 22 случая, в 1999 г. – 14 случаев кратковременного превышения концентраций над фоновыми значениями, составляющими 0,5-2,6 Бк/м2·сут. ml). И, несмотря на то, что механизмы воздействия солнечных протонных событий на организм человека еще не изучены, тем не менее, результаты, представленные в табл. 1, показывают, что заболеваемость отдельными  нозологическими формами может возрастать после солнечных протонных событий, ассоциированных с возрастанием интенсивности ионизирующей компоненты у поверхности Земли. Вместе с тем такие нозологические формы как болезни нервной системы, болезни кожи и подкожной клетчатки (дерматиты, экземы и др.) имеют противоположные знаки корреляции у детей и взрослых, что, вероятно, отражает различную чувствительность детского и взрослого организма к «дозовому» соотношению воздействий ГМА и КЛ [13, 16].

Таблица 1. Коэффициенты корреляции между общей заболеваемостью (на 100000 населения) среди детей и взрослых в Мурманской области (1995-1999 гг.) и гелиогеофизическими агентами: индексами ГМА, СА, оцененной в год регистрации заболеваемости, и числом случаев возрастания интенсивности нуклонной компоненты КЛ (счет/10 с) у поверхности Земли, ассоциированной с протонными вспышками на Солнце (GLE) за год до регистрации заболеваемости

Нозологические формы заболеваемости	ГМА (Kp-индекс)		СА (числа Вольфа)		GLE
	дети	взрослые	дети	взрослые	дети	взрослые
Всего	0,26	-0,07	0,97	0,79	0,95	0,76
инфекционные и паразитарные	0,97	0,03	0,59	0,10	0,64	0,16
новообразования	-0,34	-0,42	0,66	0,53	0,61	0,53
болезни эндокринной системы	-0,06	0,09	0,85	0,91	0,88	0,90
болезни крови и кроветворных тканей	0,12	-0,01	0,90	0,87	0,91	0,85
болезни нервной системы	0,33	-0,69	0,98	-0,83	0,98	-0,87
болезни системы кровообращения	-0,51	0,27	0,52	0,94	0,47	0,94
болезни органов дыхания	0,25	0,15	0,94	0,47	0,89	0,38
болезни органов пищеварения	0,27	-0,74	0,96	0,24	0,96	0,20
болезни мочеполовой системы	0,03	-0,24	0,82	0,69	0,84	0,70
болезни кожи	0,81	-0,38	0,37	-0,90	0,47	-0,90
болезни костно-мышечной системы	-0,43	-0,28	0,58	0,65	0,53	0,66

Мы оценили также зависимость младенческой, перинатальной смертности, мертворожден-ности, заболеваемости новорожденных и детей до первого года жизни от вариаций гелиогеофи-зических агентов (табл. 2). В результате оказалось, что перинатальная смертность и мертворо-жденность альтернативно связаны с ГМА и вариациями интенсивности КЛ: возрастание ГМА сопряжено с увеличением числа случаев перинатальной смертности и мертворожденности, а при возрастании интенсивности КЛ эти показатели снижаются. Но после рождения характер связи заболеваемости у детей с гелиогеофизическими агентами меняется на противоположный: возрастание интенсивности КЛ сопряжено с увеличением заболеваемости детей до первого года жизни. Эта тенденция сохраняется и в дальнейшей жизни. Сопоставление данных профосмотра детей от рождения до 14 лет со среднегодовыми значениями гелиогеофизических показателей выявило, что удельный вес (% от общего числа детей, прошедших осмотр) нарушений здоровья у детей имеет значимые (p≤0,05) позитивные корреляции с интенсивностью КЛ и негативные – с ГМА, СА и GLE (табл. 3). Возможно в основе этой связи лежит снижение неспецифической иммунорезистентности, которая понижается при возрастании интенсивности нуклонной компоненты КЛ у поверхности Земли [18]. Более того, оказалось, что динамика распространенности злокачественных новообразований, общей заболеваемости туберкулезом и сифилисом также имеют значимые (p≤0,05) позитивные корреляции с интенсивностью КЛ и негативные – с ГМА и СА (табл. 4).

Чтобы выяснить, зависит ли характер связи между состоянием организма и гелиогеофизиче-скими агентами от доминирующих загрязнителей на территории проживания исследуемой выборки населения, мы сравнили между собой показатели врожденных пороков развития (ВПР) у детей в Мончегорске [19, 20], Кандалакше и Ло-возерском районе. В Мончегорске главным источником загрязнения окружающей среды является Комбинат «Североникель», работники которого осуществляют технологические этапы рафинирование никеля. В Кандалакше большая часть населения работает на Кандалакшском алюминиевом заводе, и, соответственно, контактирует с производными алюминия. В Ловозер-ском районе основная часть мужского населения занята в горно-рудном производстве по добыче лопаритовой руды и имеет профессиональную вредность, связанную с экспозицией к высокому фону ионизирующей радиации, включая содержание в атмосферном воздухе забоев радиоактивного газа радона и его дочерних продуктов распада.

Таблица 2. Коэффициенты корреляции между младенческой, перинатальной смертностью, мертворожденностью, заболеваемостью новорожденных и детей первого года жизни на 1000 детей (1991-1999 гг.) и гелиогеофизическими агентами (ГГА): интенсивностью потоков КЛ-1990 за год и в год КЛ-1991 регистрации показателей, СА-1991 в год регистрации показателей

ГГА	Младенческая смертность	Перинатальная смертность	Мер-творо-жден-ность	Заболеваемость новорожденных	Заболеваемость детей первого года жизни
КЛ-1990	-0,48	-0,80	-0,91	0,56	0,79
КЛ-1991	-0,10	-0,56	-0,72	0,56	0,63
ГМА (Кр-индекс)	0,29	0,77	0,80	- 0,65	-0,79

Примечание: здесь и далее коэффициенты корреляции, маркированные жирным шрифтом, соответствуют уровню значимости p<0,05

Таблица 3. Коэффициенты корреляции между удельным весом (%) выявленных на профосмотрах нарушений у детей от 0 до 14 лет (1989-1999 гг.) и гелиогеофизическими агентами: ГМА, СА-1989 и GLE в год регистрации показателей, интенсивностью потоков КЛ-1988 и в год КЛ-1989 регистрации показателей

1989-1999	ГМА (Кр-индекс)	СА	GLE	КЛ-1988	КЛ-1989
удельный вес выявленных на профосмотрах нарушений у детей от 0 до 14 лет	-0,80	-0,70	-0,62	0,76	0,81

Таблица 4. Коэффициенты корреляции между динамикой распространенности злокачественных новообразований, общей заболеваемости туберкулезом и сифилисом (на 100 тыс. населения) и гелиогеофизическими агентами: ГМА, СА 1988, интенсивностью потоков КЛ-1988 и в год КЛ-1989 регистрации показателей

1989-1999	ГМА (Кр-индекс)	СА	КЛ-1988	КЛ-1989
динамика распространенности злокачественных новообразований	-0,78	-0,72	0,82	0,77
динамика общей заболеваемости активным туберкулезом	-0,72	-0,30	0,47	0,75
динамика распространенности сифилиса	-0,93	-0,71	0,79	0,85

Сопоставление случаев ВПР у детей в Кандалакшском, Мончегорском и Ловозерском районах на 1000 рождений показало, что среднегодовое число случаев ВПР за 10 лет (c 1989 по 1998 гг.) в Ловозерском районе (92,0±16,4) в 5,2 и в 3,6 раза превышает частоту случаев ВПР в Кандалакшском (17,6±4,4) и Мончегорском (25,9±3,2) районах, соответственно. Значимые различия (p≤0,05) между среднегодовыми показателями ВПР в Кандалакше и Мончегорске выявлены не были, однако средние значения частоты ВПР в Ловозерском районе значимо отличаются от Кандалакши и Мончегорска (р=0,0004, р=0,0009, соответственно). Анализ связи частоты ВПР в этих районах с вариациями гелиогеофизи-ческих агентов показал, что в Кандалакше и Мончегорске частота ВПР имеет прямую корреляцию с СА и GLE, а в Ловозерском районе, напротив, частота ВПР снижается при возрастании СА (табл. 5). При этом наиболее сильные связи (р≤0,05) частоты ВПР с гелиогеофизическими агентами характерны для Кандалакши и Ловозерского района.

Не исключено, что неоднозначность и сила связи с гелиогеофизическими агентами частоты случаев ВПР в разных районах обусловлена коопре-ративными эффектами воздействия геофизических агентов и токсикантов различного происхождения [17]. Так, в Канда-лакшском и Мончегорском районах доминирующими загрязнителями среды являются производные металлов, а в Ловозерском районе отмечаются отдельные участки поверхности с выходами коренных пород, содержащих природные источники ионизирующего излучения (уран, торий, калий), наряду с высоким содержанием радона и его дочерних продуктов распада в природных водах. Возможно, что дополнительное кратковременное возрастание интенсивности ионизирующего излучения GLE во время солнечных протонных событий, стимулирует адаптивный ответ [21] и, тем самым, снижает риск проявления ВПР. Отсюда отрицательный коэффициент корреляции меж-ду частотой случаев ВПР в Ловозерском районе с событиями GLE. Комбинированное же воздействие природных источников ионизирующего излучения, постоянно присутствующих в среде, с интенсивностью КЛ, возрастающей на минимуме СА, могут обладать синергетическим (аддитивным) эффектом [16, 17], который, возможно, увеличивает риск проявления ВПР у детей в годы минимума СА.

Таблица 5. Коэффициенты корреляции между частотой случаев ВПР у новорожденных в Кандалакше, Мончегорске, Ловозерском районе с вариациями гелиогеофизических агентов: СА, солнечными протонными событиями (GLE), интенсивностью КЛ в годы регистрации ВПР

ГГА	ВПР
	г.Канда-лакша	г.Монче-горск	Ловозерский р-н
СА	0,73	0,43	-0,64
GLE	0,82	0,62	-0,35
КЛ	-0,69	-0,33	0,69

Оценка связи заболеваемости новорожденных в Кандалакше и Мончегорске с вариациями гелиогеофизических агентов показывает, что в Мончегорске заболеваемость новорожденных возрастает при возрастании интенсивности КЛ (r=0,73, p≤0,05), как и в целом по Мурманскому региону (табл. 2). Для Кандалакши значимые связи между заболеваемостью новорожденных и вариациями гелиогеофизических агентов не обнаружены.

Выводы: загрязняющие вещества могут либо усиливать эффект воздействия природных факторов среды, либо в какой-то мере нивелировать их воздействие за счет инициации адаптивного ответа на возрастание дозовой нагрузки. Проведенные нами исследования вклада высокоширотных гелиогеофизических агентов в картину заболеваемости населения, проживающего на территориях с качественно и количественно различными загрязнителями, показали, что ге-лиогеофизические агенты существенно влияют на картину заболеваемости населения в Мурманской области. Заболеваемость детей и взрослых в Мурманском регионе в целом возрастает при возрастании интенсивности природных источников ионизирующего излучения. Это происходит в период минимума СА и во время солнечных протонных событий, сопровождающихся GLE, и, возможно, дополнительной генерацией в верхней атмосфере Ве-7. Однако перинатальная смертность снижается при возрастании интенсивности КЛ и возрастает с увеличением ГМА. Основой этого феномена могли бы являться асфиксия плода, поскольку в период геомагнитных возмущений нарушается снабжение тканей кислородом за счет уменьшения капиллярного кровотока [22], и морфологические изменения и функциональные расстройства в различных органах и тканях организма [23]. Полученные результаты показывают, что СА и КЛ влияют на функциональное состояние организма человека независимо от характера загрязнения окружающей среды, и вносят отдельный вклад в структуру заболеваемости населения на Севере.

Работа поддержана грантом РФФИ и Администрацией Мурманской области, проект № 10-04-98809-р_север_а.